KDS 설계기준 기대기옹벽 KDS 11 80 20 :2020

 

기대기옹벽

안녕하세요

이번에 다룰 주제는 기대기 옹벽 설계 기준 입니다.

 

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시방서 요약

기대기 옹벽 설계 기준

목적

• 부분적으로 불안정한 비탈면 표층부를 지지하기 위한 기대기 옹벽 설계 기준 제공

적용 범위

• 콘크리트 벽체를 설치하여 비탈면 표층부를 지지하는 기대기 옹벽

설계 원칙

• 소규모 비탈면 파괴에 대한 장기 안정성 유지
• 옹벽의 균열, 변형, 파괴 방지
• 합벽식 옹벽: 벽체 두께 200mm 이상, 철근은 비탈면 표면에서 50mm 이상 떨어짐
• 계단식 옹벽: 계단 겹침 너비는 총 너비의 1/2 이상, 경사는 60-90도, 높이는 0.5-1.5m, 최소 두께는 300mm
• 비탈면과의 일체화를 위한 고정핀: 기초부 근입 500mm 이상, 비탈면 근입 300mm 이상, 계단식 옹벽의 계단 사이에도 고정핀 설치

안전율

• 활동: 1.5
• 전도: 1.5
• 지지력: 2.5
• 기대기 옹벽 자체 파괴: 2.0

안정 해석

외적 안정 해석

• 활동: 기초 수평저항력 > 파괴쐐기 수평하중
• 전도: 옹벽 저항모멘트 > 파괴쐐기 활동모멘트
• 지지력: 지반 극한지지력 > 최대 지반반력

 

1. 일반사항

1. 일반사항

 

 

1.1 목적

(1) 이 기준은 기대기 옹벽에 대한 일반적인 설계기준과 설계방법을 제시하는 것을 목적으로 한다.

 

 

1.2 적용범위

(1) 이 기준은 부분적으로 불안정한 깎기비탈면 표층부를 지지하기 위한 목적으로 콘크리트 벽체를 설치하여 지지시키는 기대기 옹벽의 설계에 적용한다.

 

 

1.3 참고 기준

1.3.1 관련 법규

내용 없음

1.3.2 관련 기준

내용 없음

 

 

1.4 용어의 정의

내용 없음

 

 

1.5 기호의 정의

내용 없음

 

1.6 해석과 설계원칙

1.6.1 설계목표

(1) 기대기 옹벽은 소규모 비탈면 파괴에 대한 장기적인 안정성을 유지하여야 한다.

(2) 옹벽 자체의 균열이나 변형, 파괴가 발생하지 않아야 한다.

(3) 합벽식 옹벽에서 벽체 두께는 최소 200 ㎜ 이상으로 하고, 철근으로 보강하는 경우 철근은 비탈면 표면과 50 ㎜ 이상 떨어지도록 한다.

(4) 계단식옹벽은 각 계단이 겹치는 너비는 총 너비의 1/2 이상이어야 하고, 계단 전면부의 경사는 60° ~ 90° 범위로 한다. 한 계단의 높이는 시공성을 감안하여 0.5m ~ 1.5m로 하고, 계단의 최소 두께는 300mm 이상으로 한다.

(5) 비탈면과의 일체화를 위해 설치하는 고정핀은 기초부의 경우 500 ㎜ 이상, 비탈면에서는 300 ㎜ 이상 근입되도록 하고, 콘크리트 내부로는 150 ㎜이상 근입되도록 한다. 계단식옹벽에서는 각 단 사이에도 겹치는 부분의 중앙부에 고정핀을 설치한다.

 

2. 조사 및 계획

2. 조사 및 계획

내용 없음

 

 

3. 재료

3. 재료

내용 없음

 

 

4. 설계

4. 설계

 

 

4.1 설계일반사항

4.1.1 검토항목

(1) 기대기 옹벽은 중력식 옹벽으로 간주하며, 작용하는 하중에 대하여 다음의 안정해석을 수행한다.

① 옹벽의 활동파괴

② 옹벽의 전도파괴

③ 기초의 지지력 파괴

④ 기대기 옹벽 자체의 파괴(전단파괴, 모멘트파괴)

(2) 기대기 옹벽의 안정해석에 고려하는 하중은 크게 다음과 같다.

① 기대기 옹벽의 자중

② 예상파괴구간의 하중

③ 기대기 옹벽에 직접 작용하는 외력

(3) 기대기 옹벽의 자중은 콘크리트의 단위중량과 부피로 계산하며, 옹벽의 무게중심에 작용시킨다.

(4) 파괴쐐기의 하중은 파괴면과 나란한 방향으로 파괴쐐기의 높이 1/3 높이에 위치시킨다.

(5) 파괴쐐기의 활동에 대한 안정성 검토 결과 안전율이 1.5 이상 확보되면 옹벽에 대한 안정해석은 필요하지 않으며 최소기준으로 설치한다.

 

4.2 안전율 기준

(1) 기대기 옹벽의 안정해석에 적용하는 안전율 기준은 표 4.2-1과 같다.

표 4.2-1 기대기 옹벽의 설계안전율

구분	검토항목	평상시	비고
외적 안정	활동(sliding)	1.5
	전도(overturning)	1.5
	지지력(bearing capacity)	2.5
기대기 옹벽 자체의 파괴		2.0

 

4.3 외적안정해석

4.3.1 활동에 대한 안정성

(1) 활동에 대한 안정성은 기대기 옹벽을 강체로 간주하여 배면의 파괴쐐기에서 가해지는 수평하중을 기초의 수평저항력이 지지할 수 있어야 한다.

4.3.2 전도에 대한 안정성

(1) 전도에 대한 안정성은 기대기 옹벽을 강체로 간주하여 옹벽의 앞굽에서 모멘트를 취했을 때 활동모멘트보다 저항모멘트가 더 커야 한다.

4.3.3 지지력에 대한 안정성

(1) 지지력에 대한 안정성 검토는 옹벽자체의 하중과 파괴쐐기로부터 가해지는 하중에 대하여 안정하여야 한다.

 

4.4 내적안정해석(기대기 옹벽자체의 안정해석)

(1) 전단파괴에 대한 안정해석은 파괴쐐기의 수평하중성분에 대하여 벽체의 공칭전단저항력이 충분한지에 대하여 검토한다. 계단식 옹벽의 경우는 파괴쐐기에 가까운 구간에 대하여 계단사이의 수평저항력이 충분한지 검토한다.

(2) 모멘트에 대한 안정해석은 벽체에 작용하는 하중에 의해 벽체내부에 발생하는 최대모멘트가 벽체의 저항모멘트보다 작은지 검토한다.

 

4.5 기대기 옹벽의 배수시설

(1) 기대기 옹벽은 옹벽 배면으로부터 지하수가 유입되는 지형, 옹벽 전면에 수위가 형성되는 지형에서는 옹벽 배면에 물을 유도하기 위한 배수시설을 설치한다.

(2) 기대기 옹벽에 설치하는 배수시설은 다음과 같다.

① 배수구멍

② 수평배수공

③ 옹벽 배면 토목섬유 배수재

출처

국가건설기준센터