산업안전지도사(건설안전)2차3회3번. 토사사면과 암반사면의 붕괴형태

지도사3회3번. 토사사면과 암반사면의 붕괴형태

1. 개 요

1) 토사사면의 붕괴형태는 무한사면과 유한사면으로 구분하고 단순 쐐기파괴 및 원형파괴 형태를 띠고 있고,

2) 암반사면의 붕괴형태는 사면 발달과 불연속면의 발달 상태에 따라서 원형파괴, 평면파괴, 쐐기파괴 및 전도파괴로 구분된다.

 

2. 토사사면 붕괴형태

토사 사면의 붕괴는 토질따라 변화, 비점착성 성토로된 사면은 평면활동면, 점착성토질로 된 사면은 곡면활동면의 경우 많음

그러나 대부분 원호파괴의 형태를 나타내고 있다

1) 무한사면 붕괴

- 점성없는 사질토지반

- 기반암위 잔류토

2) 유한사면 붕괴

- 단순쐐기 : 단층, 연약대, 매립사면

- 암괴,쐐기 : 관입 퇴적암의 풍화대, 점토 혈암, 견고한 균열점토

- 원호파괴 : 균질등방사면이나 성토

- 원호(절편) 잔류토 및 퇴적층의 심도가 깊은 경우 : 해성점토, 점토혈암

 

3. 암반사면의 붕괴형태

1)파괴형태는 가장 취약한 불연속면의 주향 및 경사도에 따라 결정

2)파괴형태

- 평면파괴 : 불연속면과 사면의 주향이 거의 평행, 두면의 경사방향이 같을 때 발생

- 쐐기파괴 : 두계층이 불연속면이 각각예각으로 교차

- 토플링(전도)파괴 : 불연속면과 사면이 평행이고 두면의 경사가 방향이 다르면서 급경사

- 원호파괴 : 불연속면의 간격이 매우 좁고 계통수가 많으면 암반등 거의 분쇄된 토질사면과 같은 파괴형태

 

4. 토사사면 및 암반사면의 안정해석법

1) 토사사면

사면안정해석법에는 한계평형해석, 한계해석, 활률론적 방법, 주로 한계평형해석에 의해 사용

2) 암반사면

① 필요한 자료를 조사하여 수치적으로 분석방법

사면의 안정성을 수치적으로 분석하기 위해서는 우선 사면의 안정성이 영향을 미치는 요인들에 대해 검토해야함

   가)안정도(F)= 전단저항력 / 활동력

       활동력 : 사면을 구성하는 암반의 무게에 비례

       저항력 : 전단강도에 비례

   나)사면의 안전도는 결국 전단강도에 따라 좌우되게 되며 이러한 전단저항력은 불연속면의 특성에 따라

       큰 영향을 받으며 이러한 특성의 영향을 가중치로 표시하여 암반의 상태를 종합평가하는

        NGI에서 제안한 방법이 있다

 

② Graphic Method

   가) 현장에서 조사한 자료를 stereo투영방법을 이용 Net 에 투영하여 안정성 분석

   나)불연속면의 주향과 경사를 측정하여 그 빈도에 따라 불연속면의 밀도분포도를 작성하고

       빈도가 높은 부분이 안정지역과 불안정지역중 어디에 위치하느냐에 따라 안정성 판단

   다)분석결과 불안정사면으로 판단되며, 정밀조사와 재분석 검토   ③ 평사투영법

④ 블럭해석법

⑤ SMR

⑥ 최대근사법

⑦ 한계평형법

   가) Φ=0 법

   나) 마찰원법

   다) 분할법

 

5. 안정대책공법

공법선정의 목적에 따라 2차사면의 붕괴방지를 위한 응급대책공법과 경제성, 안전성에 입각한 항구대책공법과 경제성, 안전성에 입각한 항구대책공법으로 구분할 수 있다

1) 응급대책공법

- 사면의 단위중량 감소를 위한 배토공

- 간극수압증대 등 흙의 전단강도를 감소방지를 위한 응급배수공

- 사면의 대한 저항 Moment증대를 위한 압성토공법

- 기타, 응급사면 억지공

 

2) 항구대책공법

▲억제공법(안전율 감소방지법) : 강우, 융설, 지하수 등 자연적 요인에 의한 붕괴요인을 제거하는 보호공법

   가.식생공 : 식생,식수, 파종, 떼붙이기공

   나.구조물공 : 콘크리트붙이기공, 돌쌓기공, 돌붙이기공, 콘크리트격자블럭

   다. 배수공 : 지하수 배제공, 지표수 배제공

   라. 표층안정공 : 주입공법, 지하차수벽

▲ 억지공법(안전율 증가법) : 구조물에 의해 활동이나 붕괴에 직접저항

▲ 저항력을 증가시키거나 활동력을 감소시키는 방법

   가. 말뚝공법   나.Rock Anchor  다. 옹벽공법   라. 압성토공법   마. 절토공법

   바. Rock Bolt 사.콘크리트 붙임공   아. 소단설치   자.철책공   차.낙석복공,

   카, 충격흡수구조물   타. 사면구배 및 높이감소   파. 사면구배 및 높이감소   하. 배수공법