교량기초의 지질조사
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목차

1. 교량기초의 지질조사의 의의
2. 조사의 단계
3. 조사에 앞서 고려해야할 사항들
4. 조사방법
5. 교량시공사례(지반조사)
6. 교량의 전체적인 시공모습(기초설계 → 완공)
7. 발전방향

본문내용

는 달리 모래자갈층,시트파일 타입시의 충격으로 파쇄되어 공극이 크게 형성된 풍화토 또는 풍화암층에 위치하엿다. 선단의 모래자갈층은 직상의 엷은 모래층과 하부의모래질화되는 풍화토층 때문에 슬라임(모래 및 자갈)을 풍화토의 슬라임으로 잘못 분석된 것으로 예상된다.
- 이러한 지층과 토질 특성으로 시트파일의 내외측 벽면에는 수직방향의 투수통로가 형성되었을 것으로 추정된다 이 . 투수통로는 투수토층은 물론하부의 풍화토, 풍화암 및 기반암까지 포함되며 이러한 현상은 불투수층인점토층의 두께가 얇아 더욱 촉진되었을 것으로 판단된다.
- 파이핑현상이 발생되기 전일부터 10년빈도 확율강우량(216.8㎜/day)에 가까운 다소 많은 강우량(1일최대 180㎜/day, 1시간최대 38.5㎜/Hr)이 있었고, 사고발생 2시간 전에 수영강 하구의 조위는 만조위였다. 따라서 가물막이구조물의 외수위는 홍수와 만조위가 "쳐져 더욱 높았을 것으로 추정이 가능하다.
-시트파일의 선단부 지층인 자갈층이 모래자갈층일 경우에는Boiling에 대한안전을 F.S = 1.024로 설계기준에 다소 부족하며, 자갈층이 완전투수성인자갈층이면 안전율 F.S = 0.769로 보일링 현상이 발생할 가능성은 매우높게 평가된다.
- Sheet Pile의 근입장은 설계기준을 만족하였으며, 가물막이벽체의 선단부를투수성 지반으로 가정하여 해석한 결과, 주요부재의 응력은 허용응력 이내이었다.
다. PIPING 현상 보강대책
(1) 보강대책 검토
. 수영3호교 교각(P2)의 가물막이 구조물에 발생된 파이핑 원인은 하부에 형성된 견고한 자갈층 또는 풍화암층으로 시트파일이 깊게 타입되지 못하였으며,수영강 하저에 형성된 투수지반,선단부에 형성된 투수성 지반의 자갈층과 시트파일 타입시의 충격으로 파쇄된 풍화암층의 공극으로 지하수통로가 형성되어 보일링 현상이 발생하였고, 굴착으로 내외수위가 커지므로지층의 유속이 빨라져 큰 유로를 형성하므로서 Piping현상이 발생하였다. 그러므로 교각(P2) 가물막이 구조물에 대한 보강대책은 Sheet Pile 선단부의차수대책 및 차수성 벽체로 인한 근입장의 구조적인 보강대책이 요구된다. 보강대책은 대상지반이 공극이 큰 자갈층 또는 파쇄된 풍화대층이고, 염분이함유 되었을 것이며, 유수의 흐름이 있을 것으로 예상되므로 겔타임(Gel-Time)이 짧고 큰 공극을 채울 수 있는 약액주입 공법이 적당하다.
보강공법 비교 (2) 및 채택
(3) 보강방법 수립
. 내측 함몰부를 포함한 4단 버팀대 미설치 구간은 EL(-)6.00m 까지 되메우기를 실시한다. 재료는 조립질 토사여야 하며 이것은 굴착 후 시공성을 위한 바닥포설용으로 이용될 수 있다.
. 함몰부 외측은 인근 하상 표고 EL(-)3.50m까지 되메움 한다. 외곽부 시험주입을 실시하여 주입심도 및 주입량 등을 결정한다.
. SGR 실시, 이 때 Sheet Pile의 요철을 고려하여 1열은 凸에 실시한다.
. SGR 실시 후 검사공으로 투수시험을 실시하여 그라우팅에 대한 품질을 확인한다. 품질이 미흡하면 그라우팅을 재실시 한다.
. 계측을 수행하면서 가물막이 구조물 내부의 물을 양수하고, 4단 버팀대를 설치하면서 굴착한다
다. 맺음말
.수영3호교 교각(P2)의 가물막이 가시설 PIPING 현상으로 인한 인명피해는 없었지만 원인조사 및 보강을 위한 약5개월의 공사지연과2억 2천만원 이상의공사비가 소요되었다.
.구조물 공사에 있어 거푸집, 동바리등 지상 가설구조물은 상부하중을 고려하여 비교적 정확한 설계와 시공에 대한 안전성을 검토할 수 있으나, 토류벽, 가물막이등 지하 가설구조물은 설계. 시공에 대한 안전성을 확신할 수 없으므로 보다 정밀한 지반조사를 통한 설계와 주의깊은 시공 및 감리를 수행하여야할 것이며, 당 현장과 같이 특이한 지층으로 Boiling, Piping 또는 Heaving등이 발생 할 경우 대책으로 SGR공법을 적용할 때 감리원에게 조금이나마 도움이 되었으면 한다.
6.교량의 전체적인 시공모습(기초설계 → 완공)
교량명
위치
연장(m)
형 식
교면포장형식
비 고
상 부
하 부
기 초
손곡교
88고속도로신설구간
(담양)
35+16@50+35 = 870
P.S.C BOX(I.L.M)
중공식
말뚝기초
(강관S.I.P)
L.M.C
I.L.M상향추진
1. 기초공사 : S.I.P (Soil cement Injected Pile)
2. 항타후
3. 기초치환
4.버림콘크리트타설 후 기초 FOOTING 철근조립
5. 교각시공 모습 (climbing Form 사용)
6. 상부공 I.L.M공법(Incremental Launching Method)
작업장(거푸집, 콘크리트타설, 증기양생, tendon설치. 추진...)
7. 슬래브추진(lift and push)
8. 740m추진/870m 2005. 02월
7. 발전방향
시추공사
1970년대 이후에 미국과 일본 등지에서 큰 규모의 지진이 많이 발생하고 국내에서도 최근에
유감지진이 여러 번 발생함에 따라서 신설교량의 내진설계에 대한 관심이 과거 어느 때 보다
도 높아지고 있다. 과거에는 구체적인 설계기준도 없었고 연구도 거의 하지 않았으나 1990년
대 들어서 미국과 일본의 도시지역에 대규모 지진이 발생하고 큰 피해를 입음에 따라 도로교
표준 시방서에 내진설계가 본격적으로 도입되었으며, 최근에는 주요 시설물에 대해 내진설계
기준을 제정하거나 개정하는 작업이 체계적으로 진행되고 있다. 그러나 전술한 바와 같이 국내의 경우에는 내진설계를 하지 않은 수 많은 교량이 산재해 있으므로 신설교량의 내진설계 못지 않게 기존교량을 효율적으로 보강하고 개선하는 것도 매우 중요하다. 미국의 예에서도 볼 수 있듯이 지진 위험도가 큰 나라에서도 경제성, 중요도, 지진취약도 등을 분석하여 일부의 교량만을 개선하고 있으므로, 지진위험도가 비교적 낮은 우리나라에서 한정된 재원으로 기존 교량의 내진성능을 효율적으로 향상시키기 위해서는 내진 성능향상을 위한 우선순위결정 방법, 국내의 지진 위험도에 적합한 내진성능향상 수준, 경제적이고 효율적인 내진성능향상 방법 등에 대한 체계적인 연구와 관련 지침 마련이 선행되어야 할 것으로 사료된다.
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  • 등록일2005.12.15
  • 저작시기2005.12
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  • 자료번호#327326
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