1. 사면구배
가. 적용기준 설정
일반적으로 도로법면 구배는 절토법면의 토사는 1:1.2, 리핑부 1:1.0, 발파암부 1:05, 성토법면 1:1.5가
표준화 되어 있으나 절토면이 풍화되어 낙석, 토사의 붕괴 등 많은 문제점을 야기시켰다. 최근 고속도로
및 일반도로 법면 설계시는 상기와 같은 문제점을 방지하고, 초기 투자비가 약간 많이 들더라도 법면
구배를 완화시켜 유지보수 및 사고 예방에 주력하는 경향이다. 본 지침에서의 적용은 노선에 따라 실시
하는 T.P, Boring 등 각종 토질시험 결과와 기존의 고속도로 적용구배를 참조하여 기준치를 설정하며
대단히 느슨하거나 절리가 발달한 지중에 대해서는 실측치 혹은 토성 시험결과치에 의한 사면안전 검토
후 별도의 법면구배를 적용하도록 한다.
나. 표준구배
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성토재질 |
성토고(m) |
구배 |
비고 |
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입도분포가 좋은 모래 및 자갈 자갈 섞인 모래 |
0 - 6 |
1 : 1.5 |
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6 - 15 |
1 : 1.8 | ||
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입도분포가 나쁜 모래 |
0 - 10 |
1 : 1.8 |
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암괴, 암버럭 |
0 - 10 |
1 : 1.5 |
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10 - 20 |
1 : 1.8 | ||
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사질토, 굳은 점성토, 굳은 점토 (홍적층의 점성토, 점토 등) |
0 - 6 |
1 : 1.5 |
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6 - 10 |
1 : 1.8 | ||
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연약한 점성토 |
0 - 6 |
1 : 1.5 ~ 1: 1.8 |
(주) 3 |
(1) 성토재료 및 성토고에 대한 비탈면 표준구배
(주) 1. 위 표는 기초지반의 지지력이 충분하고, 침수의 영향이 없는 성토에 적용한다.
2. 성토고는 노견부터 비탈면 하단부까지의 직고를 말한다.
3. 1:1.5 구배가 불안할 경우에는 1:1.8까지의 구배를 적용한다.
(2) 원지반토질에 대한 절토 표준비탈면 구배
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성 토 재 질 |
성토고(m) |
구 배 |
비 고 | |
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경 암 |
1:0.3 - 1:0.8 |
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연 암 |
1:0.5 - 1:1.2 |
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모 래 |
1:1.5 |
(주) 1 | ||
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사질토 |
밀실한 것 |
5m 이하 |
1:0.8 - 1:1.0 |
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5 - 10m |
1:1.0 - 1:1.2 | |||
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밀실하지 않은 것 |
5m 이하 |
1:1.0 - 1:1.2 | ||
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5 - 10m |
1:1.2 - 1:1.5 | |||
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자갈 또는 암과 섞인 사질토 |
밀실한 것 또는 입도분포가 좋은 것 |
10m 이하 |
1:0.8 - 1:1.0 |
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10 - 15m |
1:1.0 - 1:1.2 | |||
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밀실한 것 또는 입도분포가 나쁜 것 |
10m 이하 |
1:1.0 - 1:1.2 | ||
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10 - 15m |
1:1.2 - 1:1.5 | |||
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점토 및 점성토 |
0 - 10m |
1:0.8 - 1:1.2 |
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암괴 또는 옥석 섞인 점성토 |
5m 이하 |
1:1.0 - 1:1.2 |
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5 - 10m |
1:1.2 - 1:1.5 | |||
(주) 1. 1:1.5란 1:1.5보다 완만한 구배를 나타낸 것이다.
(3) 표준 비탈면 경사
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쌓 기 부 | |
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(주) 층따기 1. 비탈면 경사가 1:4보다 급한 경우 층따기 실시 2. 층따기의 최고 높이는 1.0m를 기준으로 함 3. 최상단 층따기 높이가 50cm미만일 경우는 그 아랫단의 수평거리를 노상 끝선과 수직으로 만나는 점까지 연결하여 층따기를 실시
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(주) 쌓기부 비탈면 경사 1. 적용경사 쌓기높이 적용경사 비 고 6m 이하 1 : 1.5 6m 초과 1 : 1.8 ※ 쌓기 경사는 포장 계획고로부터 6m까지는 1:1.5, 아래 부분은 1:1.8 경사 적용 2. 쌓기 높이 H=6.0m 마다 소단 1.0m 설치 3. 비탈면 경사적용은 쌓기 재료, 지반조건에 따른 비탈면 안정 검토결과에 따라 조정할 수 있음 |
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깍 기 부 |
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(주) 1. 깍기 경사 : 토사 1:1.3 (H?5.0m) 1:1.5 (H?5.0m) 리핑암 1:1.0 ~ 1.2 발파암 1:0.5 ~ 1.0 2. 비탈면경사 적용토질은 SM, SC를 기준으로 하였으며 비탈면 안정 검토후 토질에 따라 경사를 조정할 수 있음 3. 최하단부의 소단은 측구 포함 3.2m로 설치함 4. 발파암과 리핑암 사이는 소단을 설치하지 않음 5. 깍기높이 20m 마다의 소단은 3m로 하고 L형 라이닝을 설치함 6. 리핑암 및 토사구간에서는 H=5.0m 마다 소단을 설치하고 소단은 도로계획고에서 일정한 높이(5배수)에 설치 하는 것이 바람직하며 미관 및 현장여건을 고려하여 설치함 7. 소단과 소단 사이에 토사와 리핑 구분선이 발생시 많은 쪽 비탈면 경사 적용을 원칙으로 하며 미관 및 현장 시공여건을 고려하여 조정 설치함 |
2. 탄성파 속도와 리퍼빌리티
탄성파란 탄성체에 충격을 가할 때 이 충격이 물체 내로 전달되는 파동의 일종으로 상태에 따라 전파
속도가 변하는 성질을 갖고 있다.
가. 적용시 일반사항
- 암반의 경우 암석의 구성물질, 강도, 균열상태 등에 따라 전파속도가 변화하며, 이와 같은 성질로
인하여 탄성과 전파속도는 토공 작업 리퍼의 작업능력 판단기준이 된다.
- 리퍼빌리티 결정에는 주로 P파의 전파속도를 이용하며, 동일 암종일지라도 공극, 밀도, 함수비, 균열상
태 등에 따라 차이가 많으므로 리퍼빌리티 적용시 많은 주의를 요한다.
- 리퍼의 작업 범위는 암반의 탄성파 속도와 리퍼의 기계적 성능에 따라 결정되며, 사용 장비에 따라 작
업 범위가 차이가 나는데, D-8 블도우져를 사용할 경우의 암종별 리퍼작업 범위는 다음과 같다.
탄성파 속도와 리퍼작업(D-8 블도우져)
탄성파 속도 (km/s)
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0 1 2 3 4 | |||||
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표 토 |
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점 토 |
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화성암 |
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화강암 |
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현무암 |
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퇴적암 |
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현 암 |
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사 암 |
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니 암 |
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력 암 |
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석회암 |
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변성암 |
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편 암 |
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편마암 |
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점판암 |
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광 석 |
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철광석 |
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석 탄 |
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리퍼 시공가 ■■■■ 리퍼시공한계 ■■■■ 리퍼시공불가 ■■■■
나. 적용 범위
상기 표에 의하여 D-8 블도우져의 경우, 리퍼 시공한계는 암종에 따라 차이는 있지만 1,300m/sec ~
2,300m/sec로 평균 1,800m/sec 정도를 보여주고 있
다. 또한 우리나라 건설 표준품샘에서 규정한 작업가능 범위는 다음과 같다.
- 20ton 도쟈리퍼 : 1,600m/sec
- 30ton 도쟈리퍼 : 1,800m/sec
이상의 결과를 종합해 보면 통상적으로 사용되고 있는 30ton급 도쟈리퍼의 작업한계는 탄성파 속도
1,800m/sec로 추정된다. 그러나 상기에서 검토된 속도와 리퍼빌리티는 작업한계치로서 효율적인 적산
이용을 위하여 건설 표준품샘에 지시된 리퍼의 작업효율을 감안하여야 하는바, 본 지침에서 리퍼작업
은 다음 기준을 적용한다.
리퍼 작업기준치 - 사용장비 : 30ton급 도쟈
- 작업범위 : 탄성파 속도 1,000 ~ 1,800m/sec
- 티 스 : 2개 사용
- 작업효율 : 0.5 (시공시에는 시험시공을 통하여 결정)
3. 암분류 기준
암반은 그 적용 대상이나 목적에 따라 풍화정도, 강도, 균열상태, 코아회수율,탄성파 속도 등을 검토하
여 분류할 수 있으나, 토공측면에서 풍화대와 연암 및 경암으로 대별한다.
가. 적용방법
(1) 토질조사 측면에서 풍화 잔류토층과 풍화암층의 구분은 표준관입저항치 N=50회 / 15cm를 기준으로
하며, 연암 및 경암은 Core회수율, 강도 등을 기준으로 한다.
(2) 도쟈작업 한계 및 리핑작업 한계선 규정이 필요하며, 본 지침에서는 전구간에 걸쳐 일정한 기준을 설
정하여 절토부를 토사 및 리핑암, 발파암으로 구분하여 토공계획을 수립한다.
(3) 토공작업은 일반적으로 풍화잔류토층 이상은 도쟈작업, 풍화암층은 리핑작업연암층 이하는 발파작업
에 의하여 굴착한다.
(4) 풍화잔류토층과 풍화암층의 구분은 표준관입저항치 N=50회 / 15cm를 기준으로 할 수 있으나, 이는
현장시험 결과나 다음 식에 의해 탄성파 속도(P파)900 ~ 1,000m/sec 정도로 추정되며, 30ton급
도쟈의 중질암 정도에 해당되므로 이를 토사와 리핑암의 경계로 하고, 풍화암층과 연암층의 구분은
Core회수율(15~25%), 탄성파 속도(P파 1,800m/sec)를 기준으로 하고, 이를 리핑암과 발파암의 경계
로 한다.
Vp : 탄성파 P파 속도
Vs : 탄성파 S파 속도
v : Poisson비(풍화암의 경우 0.35~0.40)
암분류 기준
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토공작업 구 분 |
토질상태 |
N 치 |
탄성파속도 (P파) |
코아회수율 |
비 고 |
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토 사 |
표토층 및 풍화잔류토층 |
50/15 이하 |
1,000m/sec 이하 |
- |
코아회수율은 NX 기준 |
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리 핑 |
풍화암층 |
50/15 이상 |
1,000~1,800 m/sec |
15~25% 이하 | |
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발 파 |
연암 및 경암층 |
1,800m/sec 이상 |
15~25% 이상 |