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기대기 옹벽 설계 시방서
1. 일반사항
1.1 목적
- 본 기준은 기대기 옹벽에 대한 일반적인 설계 기준과 설계 방법을 제시합니다.
1.2 적용범위
- 본 기준은 부분적으로 불안정한 깎기 비탈면 표층부를 지지하기 위해 콘크리트 벽체를 설치하여 지지시키는 기대기 옹벽의 설계에 적용됩니다.
1.3 참고 기준
- 관련 법규: 해당 없음
- 관련 기준: 해당 없음
1.4 용어의 정의
- 해당 없음
1.5 기호의 정의
- 해당 없음
1.6 해석과 설계 원칙
1.6.1 설계 목표
- 기대기 옹벽은 소규모 비탈면 파괴에 대한 장기적인 안정성을 유지해야 합니다.
- 옹벽 자체의 균열이나 변형, 파괴가 발생하지 않아야 합니다.
- 합벽식 옹벽에서 벽체 두께는 최소 200 ㎜ 이상으로 하고, 철근으로 보강하는 경우 철근은 비탈면 표면과 50 ㎜ 이상 떨어지도록 합니다.
- 계단식 옹벽은 각 계단이 겹치는 너비는 총 너비의 1/2 이상이어야 하고, 계단 전면부의 경사는 60° ~ 90° 범위로 합니다. 한 계단의 높이는 시공성을 감안하여 0.5m ~ 1.5m로 하고, 계단의 최소 두께는 300mm 이상으로 합니다.
- 비탈면과의 일체화를 위해 설치하는 고정핀은 기초부의 경우 500 ㎜ 이상, 비탈면에서는 300 ㎜ 이상 근입되도록 하고, 콘크리트 내부로는 150 ㎜ 이상 근입되도록 합니다. 계단식 옹벽에서는 각 단 사이에도 겹치는 부분의 중앙부에 고정핀을 설치합니다.
2. 조사 및 계획
- 해당 없음
3. 재료
- 해당 없음
4. 설계
4.1 설계 일반 사항
4.1.1 검토 항목
- 기대기 옹벽은 중력식 옹벽으로 간주하며, 작용하는 하중에 대하여 다음의 안정 해석을 수행합니다.
- 옹벽의 활동 파괴
- 옹벽의 전도 파괴
- 기초의 지지력 파괴
- 기대기 옹벽 자체의 파괴 (전단 파괴, 모멘트 파괴)
- 기대기 옹벽의 안정 해석에 고려하는 하중은 크게 다음과 같습니다.
- 기대기 옹벽의 자중
- 예상 파괴 구간의 하중
- 기대기 옹벽에 직접 작용하는 외력
- 기대기 옹벽의 자중은 콘크리트의 단위 중량과 부피로 계산하며, 옹벽의 무게 중심에 작용시킵니다.
- 파괴 쐐기의 하중은 파괴면과 나란한 방향으로 파괴 쐐기의 높이 1/3 높이에 위치시킵니다.
- 파괴 쐐기의 활동에 대한 안정성 검토 결과 안전율이 1.5 이상 확보되면 옹벽에 대한 안정 해석은 필요하지 않으며 최소 기준으로 설치합니다.
4.2 안전율 기준
- 기대기 옹벽의 안정 해석에 적용하는 안전율 기준은 다음과 같습니다.
| 구분 | 검토 항목 | 평상시 | 비고 |
|—|—|—|—|
| 외적 안정 | 활동 (sliding) | 1.5 | |
| | 전도 (overturning) | 1.5 | |
| | 지지력 (bearing capacity) | 2.5 | |
| 기대기 옹벽 자체의 파괴 | | 2.0 | |
4.3 외적 안정 해석
4.3.1 활동에 대한 안정성
- 활동에 대한 안정성은 기대기 옹벽을 강체로 간주하여 배면의 파괴 쐐기에서 가해지는 수평 하중을 기초의 수평 저항력이 지지할 수 있어야 합니다.
: 기초 지반의 수평 저항력
: 옹벽에 가해지는 수평 하중
4.3.2 전도에 대한 안정성
- 전도에 대한 안정성은 기대기 옹벽을 강체로 간주하여 옹벽의 앞굽에서 모멘트를 취했을 때 활동 모멘트보다 저항 모멘트가 더 커야 합니다.
: 옹벽의 자중에 의한 저항 모멘트
: 파괴 쐐기에 의한 활동 모멘트
4.3.3 지지력에 대한 안정성
- 지지력에 대한 안정성 검토는 옹벽 자체의 하중과 파괴 쐐기로부터 가해지는 하중에 대하여 안정하여야 합니다.
: 지반의 극한 지지력
: 최대 지반 반력
4.4 내적 안정 해석 (기대기 옹벽 자체의 안정 해석)
4.4.1 전단 파괴에 대한 안정 해석
- 전단 파괴에 대한 안정 해석은 파괴 쐐기의 수평 하중 성분에 대하여 벽체의 공칭 전단 저항력이 충분한지에 대하여 검토합니다. 계단식 옹벽의 경우는 파괴 쐐기에 가까운 구간에 대하여 계단 사이의 수평 저항력이 충분한지 검토합니다.
: 벽체의 전단 저항력 (계단식 옹벽의 경우 수평 저항력)
: 벽체에 발생하는 최대 전단력
4.4.2 모멘트에 대한 안정 해석
- 모멘트에 대한 안정 해석은 벽체에 작용하는 하중에 의해 벽체 내부에 발생하는 최대 모멘트가 벽체의 저항 모멘트보다 작은지 검토합니다.
: 벽체의 저항 모멘트
: 벽체에 발생하는 최대 모멘트
4.5 기대기 옹벽의 배수 시설
- 기대기 옹벽은 옹벽 배면으로부터 지하수가 유입되는 지형, 옹벽 전면에 수위가 형성되는 지형에서는 옹벽 배면에 물을 유도하기 위한 배수 시설을 설치합니다.
- 기대기 옹벽에 설치하는 배수 시설은 다음과 같습니다.
- 배수 구멍
- 수평 배수공
- 옹벽 배면 토목 섬유 배수재
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