보강토옹벽원리와 벌어짐현상

우리가 주변에서 흔히 볼수 있는 토사입자는 겉으로  봤을때는 고체처럼 보이지만 암석이나 콘크리트 등과 같이 서로 강하게 붙어있지 않습니다. 함수비가 적은 마른 토사를 손으로 쥐었을경우 손을 펴면 무너지는것을 볼수 있습니다. 이런것을 불연속 재료로 볼수 있습니다.

 

그래서 토사는 외부에서 불가항력적인 힘이나 일정한 힘이 작용하면 쉽게 무너지거나 흩어지는 경우가 발생합니다.

그러나 자체로 약한 토사이지만 이 속에 인장력을 갖고 있는 물질을 넣는다면 토사의 성질이 개량될수 있습니다. 바로 이것이 보강토옹벽 원리입니다.인장력을 갖고 있는 물질을 보강재 즉 한 예로 지오그리드 보면 됩니다.

 

일반적으로 옹벽상단에 수직응력인 건물이나 추가 토사 성토를 할경우 토사는 전면으로 밀려 나가려 합니다. 이때 토사 내부에 설치된 지오그리드(보강재)와 토사사이에 변형을 억제하려는 마찰력이 생깁니다.

 

보강재 즉 지오그리드에는 당연히 인장력이 생깁니다.

 

이때 보강재에 발생되는 인장력은 토사와 보강재 사이에 발생하는 마찰력과 같고 보강재의 인장강도가 이 값보다 크면 보강토옹벽은 안정하다 할수 있습니다.

이와 같이 보강재와 직접 접촉하고 있는 모든 토사입자들이 보강재를 따라 미끄럼짐 없이 안정한 상태를 유지한다면 보강재에 인접해 있는 토사입자들은 보강재와 직접 연결되어 있는것 처럼 거동한다고 할수 있습니다.

 

보강토구조물에 외부의 힘이 작용하면 보강재와 보강재 사이에 있는 토사입자들은 아치(arch)형태로 외부의 힘에 저항하는 형태를  나타낸다고 알수 있습니다.

 

이러한 기본원리를 바탕으로 보강토옹벽 설계를 하지만 일부 현장에서 설계도서대로 시공하지 않거난 지오그리드가 인장력을 발휘하도록 시공시 다짐을 철저히 해야 하지만 그렇지 않은경우가 많습니다.

 

시공단가를 맞추어 7일 시공할수 있는 양을 4일정도에 마치려고 하니 제대로 다지면서 시공할수 없습니다.

 

제대로 시방서대로 시공하지 않아 제일 중요한 보강재가 힘을 받지 못하니 블럭이 벌어지가나 침하로 변형이 생기는경우가 많습니다.

 

블럭 간격이 벌어지면 내부에 골재가 유출되어 블럭뒤가 공극상태로 되기때문에 전면블럭이 이탈되는경우가 많이 생깁니다. 빠른 시일내 보수가 필요합니다.

 

보강토블럭이 벌어질경우에는 먼저 도면을 확인후 정확한 현황을 파악후 원인을 찾고 적절한 대책을 세우셔야 합니다.

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