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연약지반 상의 흙쌓기

(1) 연약지반 기준

① 연약지반은 일반적으로 강도가 약하고 압축되기 쉬운 연약토로 구성된 지반을 말하며, 지반의 연약성은 연약지반에 

    축조되는 구조물의 종류·규모·하중강도 등에 대한 상대적인 의미로 해석 및 평가하여야 한다.

② 도로 토공의 흙쌓기에서 연약지반 판정은 기초지반 흙의 종류·두께에 따라 다음 기준을 적용하는 것으로 하며, 

    구조물 종류·쌓기 높이·활동 및 침하에 대한 분석결과로부터 상대적으로 조정할 수 있다.

-연약지반 판정 기준-

       주)  : 콘 관입저항        : 일축압축강도

(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 인한 추정값이므로 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.

(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 두께·역학적 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 ｢건설공사비탈면설계기준｣을 따르되, 시공 중에는 현장조건·경제성·계측결과 

    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/㎡을 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) 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 샌드드레인·보드드레인 등 

    연직배수공법을 검토하여야 하며, 연약지반의 분포 특성·시공성·경제성·현장여건 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 필요할 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 적용하는 것을 원칙으로 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 프리로딩공법·압성토공법·치환공법·경량재 뒤채움공법·심층혼합처리공법·

    샌드컴팩션파일공법·쇄석말뚝공법·구조물에 의한 안정공법 등을 검토하고, 시공성·경제성·안정성·현장여건 등에 

    적합한 공법을 선정하여야 한다.