보강토 옹벽의 배부름 현상의 발생원인과 시공대책 및 시공 시 유의사항에 대하여 설명하시오.
1. 개요 (Introduction)
보강토 옹벽의 배부름(Bulging) 현상이란 옹벽 전면판이 외측으로 배가 부른 듯이 돌출되는 변형을 의미한다. 이는 주로 우수 침투에 의한 수압 증가, 뒷채움재 불량, 다짐 부족 등으로 발생하며, 방치 시 옹벽의 붕괴로 이어질 수 있으므로 철저한 시공 관리 및 대책 수립이 필요하다.
2. 배부름 현상의 발생원인 (Causes)
1) 설계 및 재료적 요인
뒷채움재 입도 불량: 배수성이 낮은 점성토 사용 시 수압 상승 및 전단강도 저하.
보강재(Geogrid) 강성 부족: 보강재의 인장강도 부족 또는 설계 길이 미달.
배수시설 설계 미비: 용수 및 우수 배출을 위한 배수층(Drainage Layer) 설계 누락.
2) 시공적 요인
다짐 불량: 전면판 인근 과다 다짐(전면판 밀림) 또는 배후면 다짐 부족.
층다짐 두께 미준수: 한 층의 다짐 두께가 너무 두꺼워 보강재와의 결속력 저하.
벽체 수직도 관리 미흡: 시공 중 전면판의 수직도 확인 소홀.
3) 외적 요인
강우 및 지하수: 집중 호우 시 배수 불량으로 인한 수평 토압 증가.
상부 과적재 하중: 옹벽 상단부에 예기치 못한 장비 하중이나 자재 적재.
3. 시공 시 유의사항 (Construction Precautions)
구분 주요 유의사항
기초 공사 지반 지지력 확인 및 치환(필요시), 기초 수평 유지
뒷채움 관리 CBR 10% 이상, 소성지수(PI) 10 이하의 양질토 사용
다짐 작업 전면판 1.0m 이내는 소형 다짐 장비(Rammer, Vibratory Plate) 사용
보강재 설치 보강재 인장 상태 유지, 전면판과의 결속력(Connection Strength) 확인
4. 배부름 방지를 위한 시공대책 (Countermeasures)
1) 사전 방지 대책
배수체계 강화: 옹벽 배면에 골재 배수층을 설치하고, 최하단에 유공관을 배치하여 침투수 즉시 배출.
철저한 층다짐: 1층 다짐 두께를 20~30cm로 엄격히 제한하고, 다짐도(95% 이상) 확인.
전면판 시공 시 내측 기울기 부여: 시공 중 발생하는 압밀을 고려하여 전면판을 미세하게 안쪽으로 기울여 설치.
2) 발생 시 조치 대책 (보수/보강)
압성토 공법: 옹벽 전면에 토사를 쌓아 수평 토압에 저항 (응급 조치).
Ground Anchor 보강: 배부름이 심한 구간에 앵커를 박아 직접적으로 벽체 고정.
배수구 추가 천공: 벽체 전면에 배수 구멍을 추가 확보하여 내부 수압 제거.
5. 결론 (Conclusion)
보강토 옹벽은 유연 구조물로서 어느 정도의 변형은 허용되나, 배부름 현상은 붕괴의 전조 증상일 가능성이 높다. 따라서 시공 전 양질의 뒷채움재 선정, 시공 중 전면판 인근 다짐 관리, 시공 후 계측(경사계, 침하계)을 통한 유지관리가 기술사적 관점에서 매우 중요하다.
