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[스크랩] 사면안정 ( 산사태 원인 및 대책 사면 붕괴 원인 , 비탈면 붕괴 원인 )

최낙연 2007. 10. 15. 15:14

 1. 序論

 


● 대부분 사면 붕괴의 원인은 호우 , 강우 , 융설 , 지진 , 배수 불량에 의해서 일어나며

● 사면붕괴현상

사면 붕괴현상은 중력의 작용에 의해서 전단응력 발생 → 직선 또는 원호상의 반무한적 파괴가 일어나는 것으로서

● 여기서는 토사사면과 암석 사면에 대해서 기술하고

● 특히 암석사면의 붕괴는

 

 


1) 불연속면이나

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2) 암석 경사 또는

3) 절리(joint)를 따라서 일어나기 때문에 불연속면의 방향 → 연속성 →  강도 → 충진물질 → 간격 → 틈새 → 투수 고려 안정해석한다.

 

 

 

 

  2. 사면붕괴의 주된원인

 


(1) 호우 , 융설 , 지진 , 진동

(2) 시공시

 

 


1) 배수불량

2) 다짐불량

 


(3) 동결 융해

(4) 구배 설계 잘못

(5) 성토 재료 불량

 

 

 

 

  3. 사면 붕괴 형태

 


(1) 토사 사면

 

 


1) 무산사면 : 직선 활동 - 완만한 사면에 이동이 서서히 발생

2) 유한사면

 

 

 


① 원호 활동

 

 

 

 


● 저부 파괴 : 굳은 기반이 깊을 때

● 선단 파괴 : 경사가 급할 때

● 사면내 파괴 : 굳은 기반이 얕을 때

 

 

 


② 대수나선 활동 : 토층 토성이 불균일 할때

③ 목합곡선 활동 : 얕은 토층이 얕은 곳에 위치

 

 


(2) 암석사면 붕괴 형태

 

 

 


1) 원호파괴 : 불연속면이 불규칙하게 발달한 경우

2) 평면파괴 : 불연속면이 한방향으로 발달한 경우

3) 쐐기파괴 : 불연속면이 교차하는 경우

4) 전도파괴 : 절리 방향과 반대인 경우

 

 

 

 

  4. 사면 붕괴의 종류

 


(1) 조성사면 붕괴

 

 


① 절토사면

 

 

 


● 얕은 표층 붕괴 : 사질토 , 표층 , 풍화암

● 깊은 절토 붕괴 : 점성토 , 애추 , 파쇄대

● 깊고 광범위한 Land Slide 적인 붕괴 : 애추 , 절 리가 발달한 암

 

 


② 성토사면

 

 

 


● 얕은 표층의 붕괴 : 사질토 , 화강토 , 마사토

● 깊은 성토 붕괴 : 점성토 , 지하수위 높은 사질토

● 기초지반 포함한 붕괴 : 연약지반

 


(2) 자연사면붕괴

 

 


● 급경사지 붕괴 : 풍화된 사면

● Land Slide 적 붕괴 : 제 3 기층에 생기는 깊고 광범위한 붕괴

● 산사태 : 유하거리가 길고 암을 포함한 토사사 물과 일체가 되어 급속히 유하한다.

 

 

 

 

  5. 사면의 공학적 검토

 


(1) 해석법

 

 


1) 마찰원법 해석

2) 절편법의 해석

3) 극한 해석법

4) 유한 요소법에 의한 해석법

 


(2) 안정검토

 

 

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  6. 설계 시공시 유의 사항

 


(1) 절 성토부 구배 선정시 안정검토

(2) 배수 처리 시설

(3) 성토 재료 선정

(4) 다짐 철저

(5) 보호 보강곡 즉시 실시

 

 

 

 

  7.원리별 대책 공법의 종류 및 특징

 


(1) 응급 대책공

 

 


1) 지표수 배제공 : 지표수 집수 → 촉구로 배제 , Vinyl 로 덮는다.

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2) 지하구 배제공 : 지하수위 저하 , 공극 수압 상승 방지 , 유공 pipe 매설 → 배수

3) 지하수 차단공 : 약액 주입 , 지하 차수벽 설치 , 침투수 방지

4) 排土工 : Sliding 발생 토괴 , 일부 제거하여 전도 Moment 감소

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5) 압성토공 : Sliding 발생하부에 압성토

 


(2) 영구대책 ( 항구 대책 ) : 억지 공법 , 암반 보강공법 병용

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1) 옹벽 설치

 

 


① 사면높이가 낮거나

② 식생이 필요한때

③ 사면구배 급하게 하고져 할때

 

 


2) 철책 공법 ( Steel Fence ) 및 Wire Mesh

 

 


사면 안정에는 문제가 없으나 낙석방지 ( 진동에 의한 ) 소규모 붕괴 예    상시 철책 설치

 

 


3) 말뚝공법

 

 


활동예상층을 견고한 층에 붙들어 매는 역할지반전단강도를 크게 한다.

 

 


4) Soil Nailing

 

 


① 비탈면에 강철봉 타입 전단력 저항 크게 하는 공법

② 활동면이 깊지 않을 때

 

 


5) Rock Anchor : 대규모 암석 붕괴시

6) Rock Bolt : 소규모 암석 붕괴 방지

 원리 : 붕락개소를 견고한 심층부에 붙들어 매는 원리

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  8. 법면 보호공법( 비탈면 보호 공법 )

 


(1) 식생에 의한방법

 

 


① 떼붙이기 공 : 평떼공 → 절토사면 ( 20 × 30 cm )

② 植生工 : 비탈면 식물 피복

③ 植樹工 : 떼붙이기공이나 植生工으로 곤란할 때 나무심어 법면 보호

④ 播種工 : 종자를 비료와 안정제와 섞어서 압력으로 비탈면에 뿜어 붙인다.

 


(2) 구조물에 의한 보호공

 

 


① 콘크리트 붙이기공 : 용수가 없을 때 Concrete 또는 Mortor를 뿜어 붙인다.

② 돌쌓기 : 견치석 쌓아 보호

③ Concrete Block : 붙이기 공

④ Shotcrete : 풍화가 심한곳에 Concrete Mortor 뿜어 붙인다.

⑤ Concrete 격자 블록공 : PC 격자블럭 설티 , 식생 , 돌채움

⑥ 편책공

 

 

 

 

  9. 사면 붕괴시 행하는 조사

 


(1) 시찰 : 2 차 재해 유무 파악

(2) 계측 : Level 및 지표면 변위계 이용 → 활동 정지 진행 여부 파악

(3) 정보

 

 


1) 지형도

2) 지질도

3) 강우량

4) 공사기록 조사

 


(4) 토질조사

 

 


1) Sounding ( PBT / SPT )

2) Boring

 


(5) 성토재료 시험 ( Gs , W , PI , LL , IF , rd )

(6) 암분류 시험 ( 풍화토법 + 절리간격 + Muller + RQD + 균일계수 + RMR )

(7) 물리탐사 + 탄성파 탐사 + 전기 탐사

 

 

 

 

  10. Land Slide 와 Land creep 비교

 


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  11. 결론

 


(1) 사면 붕괴의 원인 ( 외적 원인 , 내적 원인 )

 

 


1) 외적원인

 

 

 


① 사면 법면의 경사 및 높이 증가

② 진동 및 반복 하중의 증가

③ 지표수의 침투 지하수의 침투에 의해 토사 중량의 증가

④ 차량 지진의 하중증가

⑤ 토사 및 암석의 혼합층 두께

 

 


2) 내적원인

 

 


① 절토사면의 토질 , 암질

② 성토사면의 토질 구성 및 분포

③ 토질의 강도 저하

출처 : 최현기&김선학의 토목시공기술사
글쓴이 : 최현기 원글보기
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