TIMWORK-inc/kds-kcs-standards huggingface dataset:
표 4.4-1 표준 발파공법의 기준

구분

TYPE Ⅰ

미진동 굴착공법

TYPE Ⅱ

정밀진동 제어발파

TYPE ⅢㆍⅣ

진동제어발파

TYPE Ⅴ

일반발파

TYPE Ⅵ

대규모 발파

소규모

중규모

공법 개요

보안물건 주변에서 TYPE Ⅱ 공법 이내 수준으로 진동을 저감시킬 수 있는 공법으로서 대형 브레이커로 2차 파쇄를 실시하는 공법

소량의 폭약으로 암반에 균열을 발생시킨 후, 대형 브레이커에 의한 2차 파쇄를 실시하는 공법

발파영향권 내에 보안물건이 존재하는 경우 ʻʻ시험발파ʼʼ 결과에 의하여 발파설계를 실시하여 규제기준을 준수할 수 있는 공법

1공당 최대 장약량이 발파규제 기준을 충족시킬 수 있을 만큼 보안물건과 이격된 영역에 대하여 적용하는 공법

발파영향권 내에 보안물건이 전혀 존재하지 않는 산간 오지 등에서 발파효율 만을 고려하는 공법

주 사용폭약

또는 화공품

최소단위

미만 폭약

미진동파쇄기

미진동파쇄제

미진동파쇄약 등

에멀젼 계열 폭약

에멀젼 계열

폭약

에멀젼 계열 폭약

주폭약:

초유폭약

기폭약:에멀젼

지발당

장약량범위

(kg)

폭약기준

0.125 미만

0.125 이상

0.5 미만

0.5 이상 1.6 미만

1.6 이상 5.0 미만

5.0 이상

15.0 미만

15.0 이상

천공 직경

ϕ51mm 이내

ϕ51mm 이내

ϕ51mm 이내

ϕ76mm

ϕ76mm

ϕ76mm 이상

천공 장비

공기압축기식 크롤러 드릴 또는 유압식 크롤러 드릴 선택 사용

표준 패턴

미진동 굴착공법

정밀진동

제어발파

진동제어발파

일반발파

대규모 발파

소규모

중규모

천공깊이(m)※

1.5

2.0

2.7

3.4

5.7

8.7

최소저항선

(m)※

0.7

0.7

1.0

1.6

2.0

2.8

천공간격(m)※

0.7

0.8

1.2

1.9

2.5

3.2

표준 지발당 장약량(kg)

-

0.25

1.0

3.0

7.5

20.0

파쇄 정도

균열만 발생

(보통암 이하)

파쇄 + 균열

파쇄 + 균열

파쇄 + 대괴

파쇄 + 대괴

계측관리

필수

필수

필수

선택

선택

발파보호공

필수

필수

필수

불필요

불필요

2차 파쇄

대형브레이커 적용

대형브레이커 적용

-

-

-

비고 1. 천공 깊이, 최소저항선, 천공간격 치수 등은 평균적으로 제시한 수치이며, 공사시행 전에는 시험발파에 따라 현장별로 검토ㆍ적용할 것

2. 기폭장치는 발파공법에 따라 점화구, 전기뇌관, 비전기뇌관, 전자뇌관의 특성에 따라 적용할 것
표 4.4-2 표준발파공법 패턴별 특성

패턴타입

명칭

설계 지발당

장약량(kg)

발파제원

W×E×H(m)

천공경

(mm)

공당 파쇄량

(m3/공)

사용폭약

Ⅰ

미진동 굴착공법

폭약기준

0.125 미만

0.7×0.7×1.3

ϕ51 이내

0.637

Ⅱ

정밀 진동제어발파

0.25

0.7×0.8×1.8

ϕ51 이내

1.01

에멀젼 폭약 등

(ϕ25∼32mm)

Ⅲ

소규모 진동제어발파

1.0

1.0×1.2×2.4

ϕ51 이내

2.88

〃

(ϕ32mm)

Ⅳ

중규모 진동제어발파

3.0

1.6×1.9×3.0

ϕ76

9.12

〃

(ϕ50mm)

Ⅴ

일반발파

7.5

2.0×2.5×4.8

ϕ76

24.0

〃

(ϕ50mm)

Ⅵ

대규모발파

20.0

2.8×3.2×7.3

ϕ76 이상

65.4

주폭약 : 초유폭약

기폭약 : 에멀젼

주) W : 최소저항선, E : 공간간격, H : 벤치고, 공당 파쇄량은 평균값임.

1. 설계 지발당 장약량 기준은 설계 발파진동 추정식 에 의한 ʻʻ거리~지발당 장약량ʼʼ 조견표 기준임. (진동상수 K = 200, n = -1.6, b = 1/2)

2. 발파대상 암반의 강도나 지형특성 등에 따라 설계 지발당 장약량과 발파제원이 변동될 수 있음.

3. 미진동파쇄기와 유압잭 및 브레이커 파쇄공법 등은 진동전파 특성에 따라 일반폭약과는 상이하므로 시험시공에 의하여 지발당장약량과 천공패턴 등의 굴착방법을 설정할 것

4. 장소가 협소하거나 현장 여건상 크롤러 드릴의 사용이 곤란한 장소에서는 착암기를 사용한 발파공법을 적용할 수 있음.
표 4.4-3 표준발파공법 및 진동규제기준별 적용 이격거리

(단위 : m)

패턴타입

진동속도

(cm/s)

발파공법

v = 0.1

0.2

0.3

0.5

1.0

5.0

Ⅰ

미진동 굴착공법

40 까지

25 까지

20 까지

15 까지

5 까지

3 까지

Ⅱ

정밀 진동제어발파

40∼80

25∼50

20∼40

15∼30

5∼20

3∼7

Ⅲ

소규모 진동제어발파

80∼140

50∼90

40∼70

30∼50

20∼30

7∼10

Ⅳ

중규모 진동제어발파

140∼260

90∼170

70∼130

50∼90

30∼60

10∼25

Ⅴ

일반발파

260∼450

170∼290

130∼220

90∼160

60∼110

25∼40

Ⅵ

대규모발파

450 이상

290 이상

220 이상

160 이상

110 이상

40 이상
(3) 노천발파의 보안물건에 대한 발파진동 허용기준은 다음과 같은 기준에 의거 설계를 실시하며, 특수시설물과 특수한 환경과 여건에 대해서는 발파영향권 분석에 의거 별도기준을 제시할 수 있다.
표 4.4-4 보안물건에 대한 발파진동 허용기준치

구분

가축

문화재,

진동예민구조물

가옥

(조적)

가옥

(RC조)

공업용

건물

철골

구조

발파진동속도

(cm/s)

0.1

0.2∼0.3

0.3∼0.5

0.5

1.0

1.0∼5.0
(4) 발파진동 전파추정식은 현장 시험발파를 통하여 결정하여야 하나, 설계단계에서 이용하는 것은 현실적으로 곤란하므로, 설계단계에서는 다음 진동추정식을 이용하여 발파영향 예측 및 발파공법을 선정한다.
여기서, V : 진동속도(cm/s)
D : 폭원으로부터 이격거리(m)
W : 지발당 최대장약량(kg)
4.4.2 현장조사
(1) 발파 예정지역 주변에 발파공해에 의한 영향을 받을 것으로 예상되는 보안물건이 존재할 경우, 발파 전에 이들의 특성을 조사하여 설계 참고자료로 활용하며, 조사내용은 설계 보고서에 포함하여 제시하여야 한다.
표 4.4-5 조사대상 보안물건

발파 위치

보안시설물

도심지

주거지역, 학교, 병원, 종교시설, 첨단시설물, 도로, 지하철, 철도, 상하수도 및 가스관 매설위치, 교량 등

외곽지

주거지역, 도로, 철도, 암반 및 토사면, 종교시설 및 요양시설, 축사 및 양식장, 고압 송전탑, 교량 등
(2) 주거지역, 병원 및 축사 등의 사람이나 가축이 있는 보안물건에 대해서는 평상 시에 발생되고 있는 암진동, 암소음을 측정하여 설계할 때 이들을 반영할 수 있도록 하여야 한다.
4.4.3 암발파 설계
(1) 현장조사를 기초로 하여 설계지역의 보안물건에 대한 발파영향권 분석을 실시하여 영향여부를 평가하고, 저감대책 방안을 수립하여야 한다.
(2) 현장조사 결과에 의하여 소규모 축사, 보안물건이 존재할 경우 존치와 수용 혹은 보상할 때 발파공법에 따라 각각의 경제성을 검토하여 제시하여야 한다.
(3) 발파공법은 보안물건의 진동, 소음 허용기준에 따라 이격거리별로 지발당장약량을 산출하여 지발당장약량 기준에 의거 표준 발파공법을 선정하여야 한다.
(4) 선정된 발파공법은 평면도와 횡단면도로 구분하여 제시하고, 해당 발파공법별로 표준 발파패턴 설계도를 설계도면에 포함하여 제시하여야 한다.
(5) 암파쇄 굴착공법은 지반조사 결과의 암반강도와 특성을 감안하여 시공성과 경제성을 고려하고, 대형브레이커 기계굴착, 유압파쇄공법 등을 비교 검토하여 선정하여야 한다.
(6) 암석 절취폭이 4.0m 미만의 한쪽깎기 혹은 기존도로 확장 암반 비탈면의 경우에는 천공장비의 진입이 곤란하고, 발파로 인한 암반 비탈면의 안정성에 저해할 요소가 있을 것으로 판단되는 개소에 대하여 암석절취장비(착암기)나 대형브레이커 혹은 이들을 현장실정에 맞도록 적절한 비율로 조합한 굴착공법을 적용한다.
(7) 대규모 발파공법은 사면에 영향을 줄 수 있으므로 토취장 절취에 주로 적용되며, 도로의 본선을 굴착할 때 적용할 경우에는 암반 비탈면과 10.0m 이상 이격거리에서 적용한다.
4.4.4 기타사항
(1) 발파공사는 설계 혹은 시험발파에서 제시된 천공간격ㆍ지발당 허용장약량 등의 발파패턴도를 준수하여 시행하여야 하며, 보안물건 지역에서 진동ㆍ소음에 대한 계측관리를 시행하여야 한다.
(2) 실제 발파작업이 진행됨에 따라 암반의 지질특성 및 발파조건이 현장상황에 따라 변할 수 있으므로 상시계측 및 분석을 실시하고, 발파공법의 변경은 암판정 위원회를 걸쳐 현장에 맞도록 변경시행 한다.
4.5 비탈면 보호
4.5.1 비탈면 보호공의 선정
(1) 비탈면 보호공은 지형, 지반상태, 기후조건, 설치목적, 미관, 경제성, 시공성, 유지보수 등을 고려하여 선정하여야 한다.
(2) 비탈면 보호공은 땅깎기 구간과 흙쌓기 구간으로 구분하여 깎기와 쌓기 비탈면 보호 및 보강이 될 수 있도록 보호공 별로 현장조건에 적합한 공법으로 설계한다.
(3) 비탈면 보호공은 식생공과 구조물공으로 대별되고, 식생을 우선적으로 검토하고, 식생만으로 부적합하나 불충분한 경우는 구조 부재에 의한 보호공을 선정하여야 한다.
(4) 땅깎기 비탈면은 시간이 경과함에 따라 지반이 풍화 및 이완되어 강도가 저하하는 경향이 있으므로 유지보수를 고려하여 비탈면 보호공을 선정하여야 한다.
(5) 동일 비탈면내에서도 지반의 종류, 용출수상태 등의 조건이 다른 경우에는 부위별로 적합한 보호공을 선정하여야 한다.
(6) 용출수가 발생되는 비탈면에는 필터층, 맹암거 등을 설치하여 용출수를 배수 처리하고 그 상태에 적합한 보호공을 선정하여야 한다.
(7) 비탈면 보호공은 시공 중 지반의 상태를 확인한 후에 최종 결정하며, 시공면적이 넓을 경우에는 시험시공을 실시하도록 설계도서에 명기하여야 한다.
(8) 기타 상세 비탈면 보호공은 건설공사비탈면설계기준에 따른다.
4.5.2 식생공
(1) 식생공은 조경설계기준을 따르거나 도로 비탈면 녹화공사의 설계 및 시공지침을 참조하여 지반의 종류에 적합하고, 미관을 제고할 수 있는 공법을 선정하여야 한다.
(2) 비탈면의 토질이 식생에 적합한 경우에는 비탈면에 직접 식생공을 시공하며, 토질이 식생에 적합하지 않은 경우에는 비옥토 복토 등의 방법으로 식물생육토심을 확보한 후 시공하도록 하여야 한다.
(3) 식생공은 씨앗 뿜어붙이기, 객토 씨앗 뿜어붙이기, 식생 매트공, 떼붙임공, 층두께 기초재 뿜어붙이기 등으로 구분한다.
(6) 한랭지역이나 적설 등으로 인하여 비탈면 붕락이 심한 지역에는 뿌리의 정착이 양호한 식생공을 선정하여야 한다.
4.5.3 구조부재에 의한 보호공
(1) 돌쌓기공이나 블럭쌓기공은 1：1 이상의 급경사의 비탈면에 사용하며, 비탈면의 풍화 및 침식 등을 방지하고 토압에 충분히 견딜 수 있는 구조로 설계하여야 한다.
(2) 돌붙임공과 블럭붙임공은 1：1 이하의 완경사 비탈면에 사용하며, 비탈면의 풍화 및 침식 등을 방지하여야 하는 곳에 적용하여야 한다.
(3) 구조부재에 의한 보호공은 용출수가 있는 땅깎기 비탈면, 장대 비탈면, 표준경사보다 급한 흙쌓기 비탈면에서 식생이 적합하지 않거나 식생을 하여도 표면 붕락이 염려되는 곳에 적용하여야 한다.
(4) 현장 시멘트 콘크리트 격자공은 용출수가 있는 풍화암이나 장대 비탈면에서 장기적인 안정이 염려되거나 시멘트 콘크리트 블록 격자공으로는 붕락될 염려가 있는 곳에 적용하여야 한다.
(5) 시멘트 콘크리트 격자공 내부의 침식 또는 풍화 방지가 필요한 경우에는 식생공, 돌쌓기공, 블럭쌓기공, 블럭붙임공, 막돌공 등으로 방호하는 것으로 설계한다.
4.6 연약지반 상의 흙쌓기
4.6.1 연약지반 기준
(1) 연약지반은 일반적으로 강도가 약하고 압축되기 쉬운 연약토로 구성된 지반을 말하며, 지반의 연약성은 연약지반에 축조되는 구조물의 종류ㆍ규모ㆍ하중강도 등에 대한 상대적인 의미로 해석 및 평가하여야 한다.
(2) 도로 토공의 흙쌓기에서 연약지반 판정은 기초지반 흙의 종류ㆍ두께에 따라 다음 기준을 적용하는 것으로 하며, 구조물 종류ㆍ쌓기 높이ㆍ활동 및 침하에 대한 분석 결과로부터 상대적으로 조정할 수 있다.
표 4.6-1 연약지반 판정기준

구분

점성토 및 유기질토 지반

사질토 지반

층두께

10.0m 미만

10.0m 이상

-

N치

4.0 이하

6.0 이하

10.0 이하

qc(kN/m2)

800 이하

1,200 이하

-

qu(kN/m2)

60 이하

100 이하

-

주) qc: 콘 관입저항, qu: 일축압축강도
4.6.2 침하분석
(1) 연약지반 상의 흙쌓기에 대한 침하분석에는 예상되는 침하량과 침하기간에 대한 분석이 포함되어야 한다.
(2) 연약지반에 대한 침하분석은 연약층의 두께, 깊이별 입도분포 특성, 배수층 조건 등을 검토하여 배수조건(일면배수 또는 양면배수)을 결정하여야 한다.
(3) 흙쌓기에 따른 지반의 침하량을 계산할 때는 탄성침하량과 압밀침하량을 구분하여 계산하여야 한다.
(4) 압밀침하량 산정은 정규압밀상태와 과압밀상태로 구분하고, 정규압밀상태는 압축지수(Cc), 과압밀상태에서는 재압축지수(Cr)를 적용하여 계산하여야 한다.
(5) 도로의 토공을 위한 흙쌓기는 상재하중이 작용하므로 침하량은 구간별 대표단면을 선정하여 양쪽 하단부, 흙쌓기 어깨부 및 중앙부에 대하여 계산하여야 한다.
(6) 압밀도별 압밀 소요시간은 압밀계수(Cv), 배수조건, 압밀도와 시간계수의 관계를 고려하여 계산하여야 한다.
(7) 연약지반에 대한 침하분석 결과 침하가 계획 공기 내에 목표 압밀도 또는 침하량에 이르지 못할 경우에는 압밀촉진공법 등 대책공법을 검토하여 설계에 반영하여야 한다.
(8) 설계 침하량은 연약지반에 대한 조사 및 시험과정과 침하 이론의 한계로 시공 중 계측을 통하여 확인하고 필요할 때에는 수정, 보완하여야 한다.
(9) 잔류침하량을 최소화하기 위하여 상재하중으로 흙쌓기하중, 포장하중, 침하토하중, 교통하중을 고려하여 침하량을 분석하여야 한다.
(10) 허용 잔류침하량은 연약층 두께, 구조물의 성격, 경제성, 유지단계에서 처리가능범위를 감안하여 결정하여야 한다.
4.6.3 활동에 대한 안정분석
(1) 연약지반 상에 흙쌓기를 할 때 지반의 예상활동면은 원호활동으로 가정하며, 연약지반의 분포특성, 인근지역의 활동사례 등을 고려하여 예상활동면을 조정할 수 있다.
(2) 연약지반 상 흙쌓기의 안정성 분석은 전응력해석을 적용하는 것으로 하며, 지반이 과압밀 되었거나 단계 흙쌓기를 하는 경우에는 강도증가를 고려한 전응력해석 또는 유효응력해석을 적용하여야 한다.
(3) 활동에 대한 안정분석은 연약지반의 두께ㆍ역학적 특성 등을 검토하여 필요할 때 구간 분할을 실시하고, 각 구간별로 대표적인 단면을 선정하여 수행하여야 한다.
(4) 안정분석을 위한 구간별 대표단면은 연약지반의 두께, 역학적 특성, 흙쌓기 높이, 연약지반 하부층의 경사 등을 고려하여 가장 불안정한 단면을 선정하여야 한다.
(5) 활동에 대한 안정성 분석에서 1단계 한계 흙쌓기 높이는 활동에 대한 안정성과 지지력에 대한 안정성 분석을 실시하여 작은 값을 적용하여야 한다.
(6) 연약지반의 활동에 대한 최소안전율은 건설공사비탈면설계기준을 따르되, 시공 중에는 현장조건ㆍ경제성ㆍ계측결과 등을 고려하여 최소안전율을 1.1~1.2 정도로 관리할 수 있다.
(7) 암버력은 일반적인 토사재료에 비하여 단위중량이 크고 우수가 침투하기 쉬우므로 연약지반 상 흙쌓기 재료로 사용하는 것은 지양하여야 한다.
(8) 활동에 대한 안정성 분석은 흙쌓기 하중 뿐만 아니라 포장하중과 장비의 작업하중 또는 교통하중을 고려하며, 교통하중은 12.7kN/m2을 고려하여야 한다.
(9) 단계적인 흙쌓기에서는 강도증가율, 상재하중, 영향계수 및 압밀도에 의하여 성토체 부위별로 증가된 강도를 산정, 활동에 대한 안정분석에 적용하여야 한다.
(10) 예정공기 내에 단계적인 흙쌓기를 하여도 활동에 대한 안정을 유지할 수 없을 경우에는 대책공법을 검토하여 설계에 반영하여야 한다.
4.6.4 연약지반 대책공법
(1) 연약지반에 흙쌓기를 할 때 장비의 주행성과 활동에 대한 안정성 및 침하에 대한 안정성을 분석하고 그 결과에 따라 표층처리공법, 압밀촉진공법, 활동방지공법 등을 설계에 반영하여야 한다.
(2) 시공장비의 주행성을 확보하고 연약지반의 전단변형 억제를 위한 표층처리공법으로는 배수공법, 토목섬유공법, 샌드매트공법, 안정처리공법 등을 검토하여 시공성, 경제성, 안정성 등을 확보할 수 있는 적합한 공법을 선정하여야 한다.
(3) 샌드매트는 장비의 주행성 확보 및 배수를 목적으로 설치하는 것이므로 원지반 연약토와 혼합되는 것을 방지하기 위하여 토목섬유와 병행하여 시공하도록 한다.
(4) 샌드매트 만으로 배수능력이 부족하거나 충분한 효과를 기대할 수 없는 경우는 지하 배수공 등의 보조공법을 적용할 수 있다.
(5) 표층처리공법으로 샌드매트의 대체공법을 적용하고자 할 때에는 간극수의 배수와 시공장비의 주행성 확보가 가능할 경우 대체공법을 적용할 수 있다.
(6) 계획 공기 내에 목표 침하량 또는 압밀도에 이르지 못할 경우에는 압밀촉진을 위하여 샌드드레인ㆍ보드드레인 등 연직배수공법을 검토하여야 하며, 연약지반의 분포특성ㆍ시공성ㆍ경제성ㆍ현장여건 등을 고려하여 적합한 공법을 선정하여야 한다.
(7) 지반의 강도가 작고 흙쌓기 높이가 높아 압밀촉진공법과 단계적인 흙쌓기 공법만으로 공기 내에 활동 침하에 대한 안정성을 확보할 수 없는 경우에는 고강도 매트, 압성토, 샌드콤팩션파일 등을 조합하여 설계하여야 한다.
(8) 연직배수공법이나 샌드콤팩션파일공법 등을 설계하는 경우에는 배수재 간격 및 목표 압밀도에 대한 소요기간을 계산하여 간격 등을 결정하여야 한다.
(9) 플라스틱 보드 드레인 공법과 같이 필터를 적용하는 경우 원지반 흙의 입경으로부터 필터재의 유효구멍크기를 결정하여야 한다.
(10) 활동방지를 위하여 샌드콤팩션파일공법, 쇄석말뚝공법 등을 적용할 경우에는 필요 할 때에는 압밀촉진 기능도 유지하는 것으로 고려하여야 한다.
(11) 활동방지공법으로 샌드콤팩션파일공법의 대체공법을 적용하는 경우는 활동방지 및 압밀촉진 능력을 검토하여 보조공법 적용여부를 결정하여야 한다.
(12) 활동방지를 위하여 고강도 매트공법을 적용할 경우에 설계 인장강도는 매트의 인장강도에 대한 변형률을 고려해서 적용해야 한다.
(13) 연약지반 상에 암거 등 횡단구조물을 설치하는 경우는 프리로딩공법, 더올림공법 또는 기초보강공법을 적용하여 부등침하에 따른 손상이 발생하지 않도록 하여야 하며, 배수구조물은 잔류침하량을 고려한 통수단면이 확보되도록 하여야 한다.
(14) 연약지반의 두께가 얇고 양질의 재료를 입수하기 용이하며 사토장이 가까운 경우는 연약층의 일부 또는 전부를 양질의 재료로 치환하는 공법을 검토하여야 한다.
(15) 교량의 교대와 같이 편토압이 작용하는 구조물은 연약지반의 측방유동으로 인하여 구조물의 손상이나 기능 저하를 초래할 가능성이 있으므로 측방유동에 대한 안정성 검토를 실시하여야 한다.
(16) 측방유동에 대하여 불안정한 경우는 프리로딩공법ㆍ압성토공법ㆍ치환공법ㆍ경량재 뒤채움공법ㆍ심층혼합처리공법ㆍ샌드컴팩션파일공법ㆍ쇄석말뚝공법ㆍ구조물에 의한 안정공법 등을 검토하고, 시공성ㆍ경제성ㆍ안정성ㆍ현장여건 등에 적합한 공법을 선정하여야 한다.
4.6.5 계측관리
(1) 연약지반에 대한 조사, 시험 및 분석과정에서의 한계성으로 인하여 시공할 때 연약지반의 거동이 설계내용과 일치하지 않는 사례가 많으므로 토공의 안정관리, 시공관리, 공정관리 등을 위하여 계측관리를 설계에 반영하여야 한다.
(2) 연약지반에 대한 계측관리는 대표지역에 대한 중점관리 구간과 기타 일상관리 구간으로 나누어 관리하도록 설계에 반영하여야 한다.
(3) 연약지반 상에 흙쌓기를 할 때 제체의 침하 및 안정에 대하여 계측관리를 실시하여야 하며, 계측항목과 설치간격은 연약지반의 두께 및 특성, 침하 및 안정 분석결과, 대책공법의 종류와 설계내용, 성토조건 등을 고려하여 결정하여야 한다.
(4) 주요 계측항목별 계측목적, 활용내용 및 배치기준을 요약하면 다음과 같다.
① 지표침하판: 설치 지점의 연직방향 전침하량을 측정하며, 성토속도의 조절, 프리로딩 제거시기 결정, 수평변위량과의 상관관계에 의한 안정관리 등에 활용하며, 흙쌓기 중앙부 및 양쪽 어깨부에 배치한다.
② 층별침하계: 연약지반의 깊이별 침하량을 측정하여 지표 침하량과 비교ㆍ분석하고, 깊이별 압밀특성을 파악하는데 활용하며, 연약지반 두께가 두껍고 흙쌓기 높이가 높은 지역에 간극수압계와 동일지점에 설치한다.
③ 지하수위계: 흙쌓기에 의한 지하수위의 변화를 파악하고, 간극수압과 비교하여 과잉간극수압의 소산정도와 유효응력의 증가량을 분석하며, 흙쌓기 면에 간극수압계 설치지점의 지하수위와 같은 위치에 설치한다.
④ 간극수압계: 흙쌓기 하중 및 시간경과에 따른 간극수압의 변화를 측정하여 과잉간극수압의 소산정도와 유효응력 증가 및 압밀 진행 상황을 분석하며, 연약지반이 두껍고 흙쌓기 높이가 높은 지역에 층별침하계와 동일지점에 설치한다.
⑤ 경사계: 흙쌓기 비탈면 하부 연약지반의 수평방향 변형량과 변형속도를 측정하여 분석함으로써 흙쌓기 비탈면 및 교대의 측방유동에 대한 안정관리를 하며, 활동이 우려되는 높은 흙쌓기 지역의 좌ㆍ우 비탈면 및 교대 전면부에 설치한다.
(5) 계측기의 매설, 현장측정, 계측성과의 분석, 안정여부 판단 및 대책수립은 전문기술자의 지도 하에 수행되어야 하며, 공사비에 매설계측기 구입비, 측정비 및 분석비를 반영하여야 한다.
(6) 계측기는 공사 중 훼손되지 않도록 적절한 보호시설을 설치할 수 있도록 하며, 공사가 완료된 후에도 측정이 가능한 계측기는 별도의 보존계획을 수립하여 보존하고, 유지 및 관리를 할 때 활용할 수 있도록 하여야 한다.
4.7 구조물 뒤채움
4.7.1 개요
(1) 구조물 뒤채움부는 토공과 구조물의 접점에 있고, 노면의 평탄성을 확보하기 어려운 장소이므로 다짐기계로 세밀하게 다져야 한다.
(2) 또한 구조물 뒤채움부에 사용하는 재료는 SB-1 규격 이상이어야 하며, 시공 중ㆍ시공 후에 배수대책을 충분히 설계하여야 한다.
(3) 구조물 상단이 노상 보다 아래에 계획되는 경우 구조물 상부의 노상과 노체는 동일한 재료로 시공되어야 하며, 용출수가 발생하거나 원활하지 못한 배수로 인하여 토압이 증가되지 않도록 처리하여야 한다.
4.7.2 다짐
(1) 뒤채움부 시공은 뒤채움부 단면 형상이 역사다리꼴로 되는 것을 기준으로 하며, 주변조건 후속 공정의 시공성 등을 고려하여 정사다리꼴 단면으로 조정할 수 있다.
(2) 뒤채움부부에 대한 다짐작업은 작업공간, 구조물 손상방지 등을 고려하여 장비를 선정하여야 한다.
(3) 뒤채움부 재료를 포설하여 다짐을 수행할 때에는 다짐으로 인한 편토압이 작용하지 않도록 구조물의 양면을 동시에 같은 높이가 되도록 하여야 한다.
(4) 뒤채움부 작업은 구조물의 손상 가능성을 고려하여 시멘트 콘크리트의 압축강도가 17.167N/mm2 이상 발현된 후 또는 28일 양생 후에 시행하도록 한다.
(5) 1층의 다짐 완료 후 두께는 0.2m 이하이어야 하며, 각 층마다 흙의 다짐시험(KS F 2312) C, D 또는 E 방법에 의하여 최대건조밀도의 95% 이상의 밀도가 되도록 균일하게 다져야 한다.
(6) 다짐을 위하여 진동롤러를 사용하는 경우 진동 다짐롤러를 강진으로 하여 다짐에너지를 크게 작용시키도록 하며, 날개벽 주위 등 진동롤러로 다짐을 할 수 없는 부위는 마이티팩 또는 소형 램머 등을 사용하여 다짐을 실시한다.
(7) 뒤채움부과 접하는 후면 비탈면의 느슨한 뒤채움부 다짐은 진동롤러로 강하게 다져 다짐밀도를 뒤채움부부와 동일하게 맞추어야 한다.
(8) 뒤채움부 다짐을 할 때 재료의 함수비는 최적함수비보다 적어야 하고, 함수비가 높아 소요 다짐도 및 지지력을 획득하기 어려운 경우에는 재료를 건조시켜 재 다짐하거나 노상토 성능 이상의 다른 재료를 사용하여 시공하여야 한다.
4.7.3 뒤채움부의 배수
(1) 뒤채움부 배수가 원활하지 않을 경우에는 수압에 의한 수평력이 작용하여 구조물의 변형 또는 손상을 초래할 수 있으므로 배수가 잘 되도록 하여야 한다.
(2) 기초지반이 경사져 있고, 뒤채움부에 물이 침투할 가능성이 있는 경우에는 인접한 흙쌓기부와 뒤채움의 경계부 및 구조물 뒷면에 지하 배수공을 설치하여야 한다.
(3) 원지반이 경사지나 근처 농경지 등에 용출수가 많다고 예상되는 경우는 지하 배수공에 추가적으로 필터층을 설치하는 것이 바람직하다.
4.7.4 기타 검토사항
(1) 뒤채움 시공
① 구조물 뒤채움은 타 공종보다 조기에 시공함으로써 작업용 차량통행 및 자연다짐을 유도하여 잔류침하를 최소화할 수 있도록 작업계획을 수립하여야 한다.
② 뒤채움 시공은 인접한 토공부와 20.0m 이상 동시에 다짐을 실시하여 균질한 다짐이 될 수 있게 하는 것이 바람직하다.
③ 암거의 경우 뒤채움은 기초 저면에서 암거 상단 또는 노상 저면까지 실시하고, 교대 및 옹벽은 기초 저면에서 노상 저면까지 적용하여야 한다.
④ 터널 갱구의 옹벽 뒷면 뒤채움은 상재하중에 의한 부등침하 우려가 없으므로 옹벽하단에 맹암거를 설치하고, 뒷면에 드레인 보드를 설치하여 유도 배수시키고, 뒤채움재는 양질의 토사를 사용하는 것이 바람직하다.
⑤ 뒤채움에 접하는 후면 비탈면은 뒤채움 재료의 중량이 구조물에 미치는 쐐기형의 집중하중 작용을 막기 위하여 계단식으로 층따기를 하여야 한다.
⑥ 구조물보다 흙쌓기를 선 시공하는 경우는 대형장비의 작업이 가능하도록 구조물 부위 10m 이상 구간의 흙쌓기를 유보하고 뒤채움과 병행 시공하여야 한다.
⑦ 계곡부 수로 암거의 기초 또는 뒤채움 부위의 전석은 제거하고, 승인된 뒤채움 재료로 치환한 후 층다짐하여 복류수에 의한 토립자 유실을 예방하여야 하며, 유입수에 대한 배수대책을 강구하여야 한다.
(2) 뒤채움 충격 완화재
① 대체재료로 구조물 뒤채움을 시공하는 경우 시공방법과 다짐장비의 조합에 의해 충분한 다짐을 하여야 하며, 이 경우 과도한 수평하중에 대한 충격을 완화할 수 있는 재료를 시멘트 콘크리트 암거 벽체에 사용하여야 한다.
② 일반 노상토급의 토사를 사용하는 경우에는 동상의 영향을 받을 가능성이 있으므로 보온효과에 의하여 동상의 영향을 완화할 수 있는 보온성을 갖는 재료를 사용하여야 한다.
③ 뒤채움 재료를 포설하기 전에 암거의 벽체에 부착한 완충재 표면에 0.2m 간격으로 층다짐 표시를 실시하여야 한다.
4.8 동상대책
(1) 이 기준은 동절기 한랭지역의 도로나 그 부대시설인 옹벽, 암거 등 구조물의 기초와 뒤채움 등에서 흙의 동상작용에 대한 대책을 수립할 때 적용한다.
4.8.1 동결심도 결정
(1) 노면으로부터 지중 온도가 0℃인 지점까지의 깊이를 동결심도라 하고, 동상대책공법을 검토하는 경우 기준이 되는 동결심도를 이론최대동결심도라 한다.
(2) 설계노선의 동결지수는 대상지역 인근의 측후소에서 관측한 값을 토대로 설계노선의 표고 차이에 의한 보정을 하여야 한다.
(3) 최대 동결심도는 미 공병단 관련기준(TM 5-852-6) 안내에 의해서 작성된 동결깊이와 설계 동결지수 상관도표, 국립건설시험소에서 제시된 산정식 또는 현장관측자료를 적용하여 설계노선 지역의 토질 및 기상조건과 수명주기를 고려하여 결정한다.
(4) 토피가 비교적 얇은 암거나 배수관에서 되메움 재료 또는 뒤채움 재료가 동상을 일으키기 쉬운 경우는 횡단구조물 내부에서 차가운 공기가 들어가 냉각되어 다른 부분보다 동상량이 크게 되므로 이를 고려하여 동결깊이를 결정하여야 한다.
(5) 옹벽 등 구조물의 기초를 설계할 때 동상 피해를 방지하기 위한 기초 저면의 최소 근입깊이는 동결심도 이상이어야 한다.
4.8.2 동상대책
(1) 동상현상은 토질, 온도, 간극수의 3가지 조건이 동시에 만족될 때 발생하는 것이므로 동상대책으로는 이들 조건의 하나 이상을 제거 또는 개선하여야 한다.
(2) 동상대책 공법의 적용은 동상 발생조건을 고려하여 가장 효과적이고 경제적인 방법을 선택하여야 한다.
(3) 동결심도 내에 있는 동상성 노상토는 비동상성 재료로 치환하되 동결심도가 깊거나 노상이 연약한 경우, 양질의 치환 재료를 입수하기 곤란한 경우는 안정처리공법, 단열공법, 차수공법 및 기타 보조적인 방법을 이용할 수 있다.
(4) 치환공법을 적용할 때의 치환깊이는 동상 그 자체에 의한 피해와 융해될 때의 지지력 저하에 의한 피해를 동시에 방지할 수 있도록 결정하여야 한다.
(5) 동상방지용 재료는 쇄석, 하상골재 슬래그 또는 책임기술자가 승인한 재료 또는 이들의 혼합물로서, 점토질ㆍ실트질ㆍ유기불순물 등을 포함하지 않는 재료이어야 하며, 해당 재료시험 및 품질기준에 적합한 것이어야 한다.