문제] 토공과 구조물 접속부의 부등침하 원인과 방지대책에 대하여 기술하시오.
답]
Ⅰ. 개요
① 토공사 구조물의 접속부 뒤채움이 불량하면 침하가 발생하여 상부 구조물이 파손되어 평탄성이 저하된다.
② 침하에 의한 단차를 예방하기 위해 접속부의 구조와 뒤채움 재료에 대한 주의를 하여야 한다.
Ⅱ. 부등침하(단차)의 문제점
① 부등침하(단차) 발생
② 구조물 손상 (측방유동)
③ 상부 포장체 파손
④ 성토체 지지력 저하
⑤ 교통 주행성 저하
⑥ 지반융기
Ⅲ. 부등침하 원인 (단차 발생 원인)
① 연약지반의 성토
② 뒤채움 시공 불량, 뒤채움 재료 불량
③ 지표수 침투 및 지하수 용출
④ 압축성의 차이
⑤ 지반 지지력의 상이
⑥ 지반 경사
⑦ 배수불량으로 인한 지표수 침투로 흙의 전단강도 저항
1) 연약지반의 성토
① 뒷채움 지반 연약으로 침하 발생
② 단차 발생
③ 상부 포장체 파손
2) 뒤채움 시공 불량
① 다짐 두께, 다짐 횟수, 다짐 방법 불량
② 다짐 기준 결정하지 않고 시공
3) 뒤채움 재료 사용 불량
함수비 大, 입도불량 ⇒ 투수성 大, 압축성 大 ⇒ 지지력 小, 전단강도 小 ⇒ 침하발생
4) 지표수 침투 및 지하수 용출
- 지표수 침투 및 지하수 용출로 성토체 연약화로 침하
5) 압축성의 차이
- 비압축성 구조물과 압축성을 가진 흙쌓기 사이에는 상대침하가 발생한다.
6) 지반 지지력의 상이
- 구조물과 흙쌓기 주위 지반의 지지력의 상이로 인한 부등침하가 발생한다.
7) 지반경사
① 층따기 미시공으로 접속부 Sliding 발생
② 흙쌓기 기초지반이 경사져 있을 때 부등침하 발생
8) 배수불량으로 인한 지표수 친추로 흙의 전단강도 저하
Ⅳ. 방지 대책 (다짐방법, 시공시 고려사항)
1) 품질관리 철거
① 상대 다짐도 규정 : 노상, 보조기층 : 95% 이상
: 노체 90% 이상
② 상대밀도 규정: Dr=85% 이상
2) 연약지반 처리 철거
치환공법, 압밀공법 ⇒ 탈수공법, 배수공법 ⇒ 주입공법, 다짐모래말뚝공법 ⇒ 지반개량
3) 층따기 시공
① 층따기 시공하여 접속부 접착 밀실
② 폭 1m, 높이 0.5m로 시공
4) 정확한 뒤채움 재료 선정
① 공학적 안정 재료
② 시방규정 적합
③ 시공이 용이
5) 여성토 시공
- 침하량을 계산하여 여성토 실시 → 부등침하 억제
6) 다짐 사공 철거
7) 배수시설 철저
① 지표수 배수처리 대책 → 측구, 집수정 설치
② 지하수 배수처리 대책 → 유공관, 맹암거 처리
8) Approch Slab 시공
① 배면토의 성호고가 커서 부등침하 예상
② 구조물 뒷채움 지반이 연약한 경우
③ 구조물과 성토체의 접속부에 3~8m slab 시공
9) 포장체의 강성을 크게하여 부등침하 저항성 증대
10) 지하수 용출 방지
① 성토체의 약화 방지위해 투수층 설치
② 성토체 내의 수위 상승 억제
V. 결론
1) 구조물과 토공 접속부의 단차는 뒤채움 재료의 부적정, 배수처리 불량, 다짐 시공의 부실에 그 주된 원인이 있다고 할 수 있다.
2) 단차를 최소한으로 줄이기 위해서는 적절한 뒤채움 재료를 선정하여 시공관리에 철저를 기하고 적절한 대책 공법을 선정 시공하여야 한다.
2024.06.25 - [건축시공기술사 Sub Note] - 건축시공기술사 서브노트 : 국내 건설업의 개방에 따른 우리 건설업의 문제점과 대응 방안에 대하여 기술하라.