축대붕괴의 원인 및 대책 5가지

축대붕괴는 축대가 지반의 변형이나 외부의 영향으로 인해 붕괴되는 현상입니다. 축대붕괴란 무엇이고 왜 발생하는지 알아보고, 축대붕괴를 예방하고 대처하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

1. 축대붕괴란?

축대는 토사나 암석을 쌓아서 만든 인공적인 사면으로, 도로나 철도, 하천 등의 경사면을 보호하거나 지형을 조정하기 위해 사용됩니다. 축대는 자연적인 사면보다 더 높고 가파르며, 구조적으로 불안정할 수 있습니다.

축대붕괴는 축대가 지반의 변형이나 외부의 영향으로 인해 붕괴되는 현상입니다. 축대붕괴는 인명피해와 재산피해를 초래할 뿐만 아니라 교통과 환경에도 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

2. 축대붕괴의 원인은?

축대붕괴의 원인은 다양하며, 내적인 요인과 외적인 요인으로 구분할 수 있습니다.

1) 내적인 요인

내적인 요인은 축대 자체의 특성이나 구성요소에 관련된 것으로, 다음과 같습니다.

• 배수불량: 축대 내부에 갇힌 물이 토사나 석재의 결합력을 약화시키거나, 지하수위의 상승으로 인해 전단응력이 증가하는 경우입니다.
• 기초침하: 축대가 건설된 지반이 약하거나 비균질한 경우, 축대의 중량에 의해 지반이 침하하면서 사면이 불안정해지는 경우입니다.
• 석재이탈: 축대를 구성하는 석재가 풍화나 침식으로 인해 이탈하거나 분리되면서 사면의 안정성을 해치는 경우입니다.
• 축대 활동: 축대가 자연적으로 수축하거나 팽창하는 경우, 축대 내부에 금이 발생하거나 변형이 일어나는 경우입니다.

2) 외적인 요인

외적인 요인은 축대 외부의 환경이나 인위적인 영향에 관련된 것으로, 다음과 같습니다.

• 시공 불량: 축대의 설계나 시공이 적절하지 않거나, 축대의 규격이나 재료가 부적합한 경우, 축대의 안전성이 저하되는 경우입니다.
• 설계불량: 축대의 형상이나 크기, 경사각, 구성재료 등이 축대의 안정성을 고려하지 않고 설계된 경우, 축대의 안전성이 저하되는 경우입니다.
• 자연적 요인: 강우나 융설, 지진 등의 자연현상이 축대에 영향을 미쳐서 축대의 전단강도를 감소시키거나 전단응력을 증가시키는 경우입니다.
• 기타 요인: 인접한 구조물이나 하중, 교통, 동물 등이 축대에 영향을 미쳐서 축대의 전단강도를 감소시키거나 전단응력을 증가시키는 경우입니다.

3. 축대붕괴의 대책은?

축대붕괴의 대책은 축대의 안전성을 평가하고, 적절한 사면보호공법과 보강공법을 적용하며, 주기적인 점검과 관리를 하는 것입니다.

1) 축대의 안전성 평가

축대의 안전성을 평가하기 위해서는 축대의 현재 상태와 붕괴 가능성을 조사하고, 분석하고, 평가해야 합니다. 축대의 안전성 평가는 다음과 같은 과정을 거칩니다.

• 예비조사: 축대의 위치와 형상, 구성재료, 건설연도 등을 파악하고, 사진이나 기록, 지형도, 지질도 등을 수집합니다.
• 현지조사: 축대의 붕괴 범위와 활동면 위치를 파악하고, 측량하며, 토질조사를 실시합니다. 토질조사에는 보링, 사운딩, 원위치 시험, 계측 등이 포함됩니다.
• 실내조사: 토질조사에서 얻은 시료를 가지고 흙판별 시험, 강도추정 시험, 압밀 시험 등을 실시합니다.
• 상세조사: 물리탐사를 통해 지반구조와 지반특성을 파악하고, 분석합니다.
• 안전성 평가: 조사와 분석 결과를 바탕으로 축대의 안전계수를 계산하고, 분류하고, 평가합니다.

2) 사면보호공법과 보강공법의 적용

사면보호공법과 보강공법은 사면의 안정성을 확보하기 위해 사용되는 공법으로, 다음과 같은 종류가 있습니다.

사면보호공법

사면보호공법은 사면에 직접 작용하는 외력을 방지하거나 감소시키는 공법으로, 다음과 같은 공법이 있습니다.

• 식생공법: 사면에 식물을 심거나 뿌려서 토사의 결합력을 증가시키고, 강우나 유속에 의한 침식을 방지하는 공법입니다.
• 돌붙임공법: 사면에 돌을 붙이거나 쌓아서 사면의 경사각을 완화하고, 토사의 이동을 방지하는 공법입니다.
• 숏크리트공법: 사면에 콘크리트를 뿌려서 사면의 표면을 보호하고, 토사의 이탈을 방지하는 공법입니다.
• 콘크리트 격자블록공법: 사면에 콘크리트로 만든 격자모양의 블록을 설치하여 사면의 표면을 보호하고, 토사의 이탈을 방지하는 공법입니다.
• 녹생토공법: 사면에 메쉬망과 콘크리트를 뿌려서 사면의 표면을 보호하고, 식물의 생육을 촉진하는 공법입니다.

보강공법

보강공법은 사면에 간섭하여 사면의 내력을 증가시키는 공법으로, 다음과 같은 공법이 있습니다.

• 지표수 지하수 배제공법: 사면에 배수관이나 배수구를 설치하여 지표수나 지하수를 배출하고, 토사의 전단강도를 증가시키는 공법입니다.
• 사면 구배 완화공법: 사면의 경사각을 줄이거나, 사면의 높이를 낮추거나, 사면의 길이를 짧게 하여 전단응력을 감소시키는 공법입니다.
• 옹벽공법: 사면의 하부나 중부에 옹벽이나 말뚝을 설치하여 사면의 하중을 지지하고, 전단응력을 감소시키는 공법입니다.
• 어스앵커공법: 사면에 앵커를 설치하여 사면의 전단응력을 감소시키고, 전단저항을 증가시키는 공법입니다.
• 소일네일링공법: 사면에 철근이나 강선 등을 밀어 넣어서 토사와 결합하고, 전단저항을 증가시키는 공법입니다.
• 텍솔공법: 사면에 텍스타일이나 기하합성물 등을 설치하여 토사와 결합하고, 전단저항을 증가시키는 공법입니다.
• 압성토공법: 사면에 액상화된 토질재료를 주입하여 토사와 결합하고, 전단저항을 증가시키는 공법입니다.
• 소단설치공법: 사면에 소단이라는 작은 벽체를 설치하여 토사와 결합하고, 전단저항을 증가시키는 공법입니다.

 

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3) 점검과 관리

축대의 안전성을 유지하기 위해서는 주기적인 점검과 관리가 필요합니다. 점검과 관리는 다음과 같은 내용을 포함합니다.

• 계측: 축대의 지중경사, 사면변위, 하중, 지하수위, 지중변위 등을 계측기로 측정하고, 분석하고, 평가합니다.
• 관찰: 축대의 표면상태, 금이나 변형의 유무, 배수상태, 식생상태 등을 관찰하고, 기록하고, 평가합니다.
• 보수: 축대의 손상이나 결함이 발견되면 즉시 보수하고, 보수효과를 확인하고, 기록합니다.
• 보강: 축대의 안전계수가 낮거나 붕괴위험이 높으면 보강공법을 적용하고, 보강효과를 확인하고, 기록합니다.

마무리

축대붕괴는 축대가 지반의 변형이나 외부의 영향으로 인해 붕괴되는 현상으로, 인명피해와 재산피해를 초래할 수 있습니다. 축대붕괴의 원인은 배수불량, 기초침하, 석재이탈, 축대 활동, 시공 불량, 설계불량 등 내적인 요인과 자연적 요인, 기타 요인 등 외적인 요인으로 구분할 수 있습니다. 축대붕괴를 방지하고 대응하기 위해서는 축대의 안전성을 평가하고, 적절한 사면보호공법과 보강공법을 적용하며, 주기적인 점검과 관리를 해야합니다.