비탈면 보호공사

1. 준비공사
1) 비탈면 지하수 처리를 위해서는 유공관, 맹암거 시설 설치 등의 침출수 대책 시설을 사전에 시공해야 한다.
2) 수급인은 비탈면 보호공사의 시행 전에 설계 도서를 충분히 검토하여 시공기준 및 선정기준 등의 적합 여부를 확인하여 비탈면 보호공사 작업보고서를 작성하고 감독자/감리원의 승인을 얻은 후 시공해야 한다.

 

 

2. 시공일반
1) 비탈면 보호공사는 원칙적으로 안정한 기울기로 시공한 비탈면에 실시해야 한다.
2) 깎기 및 쌓기 설계단면의 시공이 완료되면 우수 등에 의한 유실방지, 안전, 미관 등을 고려하여 즉시 비탈면 보호공사를 실시해야 한다.
3) 리핑암, 발파암 등의 암반 비탈면은 주위 경관과 조화를 이루도록 식재공사를 하여 녹화해야 한다.
4) 쌓기를 매 층 수평으로 다지기 할 때는 비탈어깨까지 다지기장비로 규정된 소정의 다지기 정도가 되도록 다지기 해야 한다.
5) 비탈면은 쌓기가 이루어짐에 따라 바로 다지기를 하고 쌓기가 소정 높이까지 시공이 완료되면 비탈면 전체를 적절한 다지기장비를 사용하여 쌓기 본체와 동일한 정도로 다지기 해야 한다.
6) 쌓기 비탈면에 전주, 방음벽, 기구함, 기초 등을 설치하는 경우, 이를 따라 흐르는 우수에 의해 비탈면이 붕괴되지 않도록 주변을 보호해야 한다.
7) 비탈면 보호공사는 쌓기 진행공정에 따라 병행 시공하여 우수에 대한 비탈면붕괴 및 노면 유실과 민원이 생기지 않도록 하고 이러한 비탈면 보호시설을 제대로 이행치 않음으로 발생되는 모든 책임은 수급인이 져야 한다.
8) 비탈하수 및 산마루 측구 등에 관한 배수시설은 본 시방서의 배수관련 내용을 참조한다.

 

 

3. 격자블록

1) 도면에 명시된 기울기 및 면적 등을 확인해야 한다.
2) 블록의 설치면은 비탈면 고르기 등으로 정형 마무리 되었는지 확인해야 한다.
3) 비탈면의 정형 마무리는 기준틀 및 기준계를 설치하여 확인해야 하며, 기준틀 등은 시공완료 시까지 유지해야 한다.
4) 비탈면의 정형 마무리 시에는 암 노출부위 등의 깨어진 암석을 모두 제거하고, 단단한 암반인 경우에는 감독자/감리원과 협의하여 비탈면 보호용 격자블록을 설치해야 한다.
5) 비탈면 보호용 격자블록의 설치는 비탈끝 아래쪽에서부터 위쪽으로 시공하게 되므로 격자블록의 속채움 흙을 확보할 수 있도록 여유 공간을 확보해야 한다.
6) 비탈면에 용수가 있을 때에는 배수로를 설치하여 시공면에 물이 흘러들지 않도록 해야 한다.
7) 비탈면의 붕괴 등이 예상되거나 비탈면에 있는 입목을 보호해야 할 경우에는 감독자/감리원과 협의하여 붕괴방지 시설 또는 입목보호를 위한 조치를 취해야 한다.
8) 보호블록의 연결 및 조립방법은 명시된 도면에 따라 보호블록을 접합시킨 다음 앵커봉을 비탈면에 설계깊이까지 고정시켜야 한다.
9) 앵커봉을 비탈면에 박을 때에는 연결판(조립판)이 파손되지 않도록 지면에 직각으로 고정시켜야 한다.
10) 종․횡 방향으로 격자블록의 완전조립 배열이 끝나면 보호블록 내면에 복토를 시행해야 한다. 이때에는 잔디의 발육을 위하여 부식된 비옥한 흙을 비탈면 보호블록 내에 가득히 채우고 균등하게 다짐을 해야 한다.
11) 떼붙임 공사는 풍화암 및 화강풍화토(마사토) 지역인 경우 흙이 많이 붙은 평떼로 블록 내 전체를 조밀하게 식재해야 한다.
12) 흙을 다질 때에는 나무조각이나 큰 암석 기타 불순물을 골라내며 다져야 한다.
13) 보호블록의 설치위치 및 형태는 현장여건에 따라 변경할 수 있으나, 공사 착수 전에 감독자/감리원의 승인을 받아야 한다.

 

 

4. 네일

1) 천공 및 네일의 삽입
(1) 천공 시에는 주변 시설물의 유동이나 지반이 심하게 교란되지 않도록 유의해야 한다.
(2) 천공은 주위의 지하매설물, 건물 등의 시설물을 충분히 조사한 후 현장조건에 맞는 천공장비를 선택하여 천공해야 한다. 통상 압축공기를 이용하는 크롤러 드릴을 이용하는 것이 효과적이나 점성토지반이나 느슨한 매립토 지반의 경우 유압식드릴을 이용하거나 네일 전용 천공장비를 이용해야 한다.
(3) 천공은 설계도면에 표시된 위치, 천공지름, 길이 및 방향에 따르도록 해야 하며, 천공각도는 설계각도에서 ±3° 이상의 오차가 생겨서는 안 된다. 천공된 구멍은 최소한 공벽이 유지된 상태로 수 시간은 지속되어야 한다.
(4) 천공은 지반굴착 후 바로 천공하는 방법과 굴착면의 안정을 위하여 천공 전에 숏크리트 작업을 실시한 후에 천공하는 방법이 있다. 이러한 경우에는 숏크리트의 타설 후 천공할 위치에 천공지름 정도의 패킹 등으로 막아 놓아서 천공 시에는 패킹을 제거하여 천공에 의한 숏크리트의 균열 등이 발생하지 않도록 해야 한다.
(5) 천공이 완료된 후에는 네일을 삽입하기 전에 구멍 내부에 이물질 존재여부를 확인하여 이 물질이 남아있을 경우 반드시 공의 내부를 청소해야 한다. 공 내부의 청소시에는 공벽이 붕괴될 염려가 있으므로 절대로 물을 사용해서는 안 되며, 유압공기에 따라 이물질을 공의 끝으로 밀어내거나 갈퀴 등으로 긁어내도록 해야 한다.
(6) 네일의 삽입은 소정의 위치에 정확히 삽입하고 그라우트가 정착할 때까지 이동이 생기지 않도록 주의해야 한다. 즉, 도면에 표시된 위치보다 300mm 이상 벗어나서는 안 된다.
(7) 네일은 이음매가 없이 한 본을 그대로 사용하는 것이 좋지만 삽입길이가 길어 어쩔 수 없이 연결을 해야 하는 경우에는 커플러 연결 또는 용접 연결을 할 수 있다. 커플러를 사용하여 연결할 경우에는 커플러 연결을 위한 가공나사 가공으로 보강재 단면이 줄어들
지 않도록 하여야 하며, 커플러의 재질은 보강재의 재질과 동등이상의 강도를 가져야 하며, 인장력의 손실이 없는 구조로 된 것을 사용하여야 한다. 용접으로 연결할 경우에는 강재의 성질이 변화되지 않는 특수 접합용접을 하여야 한다.
(8) 네일은 삽입시에 천공장의 중앙에 위치하도록 하기 위하여 간격재 (Spacer)를 사용해야하며, 간격재는 PVC 파이프를 천공경에 맞게 변형하거나 전용 간격재를 사용해야 한다.
간격재의 설치간격은 2.5m 이내로 하며 최소 2개 이상을 설치하여야 한다.
(9) 1, 2단계로 나누어서 숏크리트를 타설하는 경우에는 1단계 숏크리트층이 소요설계강도의 10%에 이르기 전에 플레이트와 너트를 부착해야 한다.

 

2) 그라우팅
(1) 시멘트는 KS L 5201 에 적합한 보통 포틀랜드 시멘트 및 조강 시멘트를 사용한다.
(2) 그라우트는 배합시의 28일 강도가 21MPa 이상이어야 하며, 물-결합재비는 45〜55% 범위로 급결제 및 팽창제의 사용이 필요한 경우가 많으며 반드시 시험배합을 통해 배합비를 결정해야 한다. 그라우트를 안정화시키기 위하여 벤토나이트를 사용할 때에는 10〜15kg/m3을 초과하지 않도록 한다.
(3) 네일을 설치하고 그라우트를 시행하여 시멘트밀크를 공의 내부로 무압으로 주입하며 케이싱을 설치할 경우 케이싱을 회수하고자 할 때에는 그라우팅이 끝난 후 완전히 굳기 전에 공벽이 무너지지 않도록 하며 케이싱을 제거해야 한다.
(4) 그라우팅은 공내부를 완전히 충전하도록 해야 하며 그라우트재가 주변지반에 침투되는 정도에 따라 수차례에 걸쳐 실시해야 한다. 건조한 토사지반일수록 주입회수를 충분히하며 최종적으로 공 입구부에서는 그라우트재가 흘러넘치지 않도록 헝겊이나 마개 등
로 막고 주입해야 한다.
(5) 주입호스는 최소 2개 이상을 설치하고 1차 주입호스 주입구는 천공홀 최저부에 위치토록하며 또 하나의 호스는 공입구에서 구멍길이의 3/4 정도의 위치에 주입구를 위치토록 하여 2차 이후의 주입을 실시하도록 한다. 이때 주입호스가 구분이 되도록 표시를 하여 관리하도록 한다.
(6) 1차 주입은 공저부로부터 공입구로 주입재가 흘러넘칠 때까지 실시하고 서너 시간 경과후마다 수차례 주입을 실시하고 최종주입은 구멍입구에서 흘려 넣도록 한다.
(7) 그라우트가 종료되면 소요강도를 얻기 위한 양생기간이 최소 1주일정도 소요되므로 이기간 내에는 네일에 인장 또는 충격이 가해지는 일이 없도록 해야 한다. 그러나 보통은 급결재를 사용하므로 소요강도의 80%에 도달하면 (약 1일〜3일) 다음 단계의 작업을 실시한다. 양생 일수는 그라우트재의 강도가 최소 주변지반의 강도이상이 되도록 해야 하며 시험결과에 따라 감독자/감리원과 상의하여 결정한다.
(8) 지반에 균열이나 공극이 많으면 그라우트의 침투로 예정된 양보다 많이 소요될 염려가 있으므로 네일에 헝겊패커를 설치한 후에 그라우팅을 실시해야 하며 주변에 시설물의 유동이나 지반침하가 우려되는 곳은 천공-네일 삽입-그라우팅 순서로 반복 시행해야 한다.

 

3) 부속부품
(1) 네일 두부와 숏크리트 벽체와의 접합을 위하여 플레이트를 설치하며 치수 150×150×12mm 정도의 강판을 사용한다.
(2) 띠장의 역할을 하는 네일간의 횡방향 연결철근을 설치해야 하며, D16 정도의 철근 2가닥을 사용하여 네일의 상하부를 묶어 주어야 한다.
(3) 네일전면판 부위에는 와이어메쉬 지름 4.8×100×100mm 정도를 사용하여 전면판을 보강하는 역할을 하게 한다.

 

 

5. 배수시설
(1) 배수시설은 계절에 따라 변하는 높은 지하수위와 예상치 못한 지하수의 흐름, 빗물의 침투 및 외부로부터의 갑작스런 물의 유입을 방지할 수 있어야 한다.
(2) 배수시설의 종류
① 가능한 배수시설과 연결된 물구멍
② 지표면의 아래에 설치되는 구멍이 뚫린 파이프로 이루어진 배수관
③ 숏크리트 전면판과 지반사이에 설치되는 배수관(유공관, 배수용 부직포. 모래나 골재 등)
④ 이외의 벽체위의 물흐름을 억제할 수 있는 시설(비탈면 내 표면 배수로, 비탈면 선단 배수로 등)
(3) 벽면 배수시설
① 지하수위가 높은 지반에서는 굴착 후 숏크리트의 타설 전 반드시 필요한 배수시설을 해주어야 하며, 배수시설의 유형은 위에 언급한 바와 같다.
② 영구구조물로 시공 시에는 배수파이프에서 유출된 물을 배출할 수 있는 측구를 설치해주어야 하며, 가설구조물인 경우는 파이프로 유출된 물을 지면으로 양수해 주어야 한다.
③ 전면판과 지반사이에 설치되는 배수시설은 전면판에 돌출되는 물구멍과 일치되도록 설치해야 한다.
(4) 빗물의 침투 및 외부로부터의 유입방지 : 우기에는 빗물이 지반에 침투하여 굴착벽면이 붕괴할 우려가 있으므로 빗물이 스며드는 것과 우수가 굴착지반으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 차수시설을 해 주어야 한다.

 

6. 인발시험
(1) 인발시험은 시험용 네일에 대하여 실시하는 인발시험과 실제 도면상에 표시된 시공 네일에 대하여 실시하는 확인시험으로 나누어 실시해야 한다. 시험 횟수는 확인시험의 경우 최소 1회/50본, 인발시험의 경우 1회/500본으로 하고 현장여건에 따라 감독자/감리원의 검토에 의해 가감할 수 있다. 확인시험이 불가능하거나 현실적으로 불합리한 경우 감독자/감리원의 검토에 의해 인발시험 결과만으로 대체할 수 있다.
(2) 확인시험
① 확인시험의 경우는 각층별로 시공된 네일 중 하나를 선정하여 실시하되 각층의 네일은 서로 엇갈리게 선정하는 것이 좋다.
② 시험자는 시험 직전에 인발하중을 가하는 동안에 시험용 네일이 그라우팅에 대한 상대적인 변위의 발생량을 결정할 수 있는 방법을 제시해야 한다.
③ 시험자는 시험이 이루어지는 동안에 측정과 기록을 해야 하며, 그 결과가 기록된 용지를 제출해야 한다.
④ 지압판에서 돌출된 네일의 길이는 최소 150mm 이상이어야 하며, 인발시험용 네일은 벽체에서 안쪽으로 300mm까지만 그라우팅을 실시한다.

⑤ 하중은 보정된 압력게이지나 하중계로 측정한다.
⑥ 인발시험은 네일에 가해지는 시험하중의 측정과 하중단계별로 네일 끝단의 변위에 대하여 실시한다.
⑦ 재하는 설계하중의 12.5%, 25%, ․․․․․․ 125%까지 단계별로 12.5%씩 증가시키면서 실시한다.
⑧ 하중의 증가는 1분 이내에 가해져야 하며, 최대한 2분을 넘어서는 안 된다. 단 설계하중의 50%에서는 예외적으로 지속시간을 10분으로 한다.
⑨ 하중이 지속되는 동안에 네일의 끝점의 변위는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10분마다 기록해야 하며, 각 하중단계중 1〜10분마다 측정된 변위량이 2mm 미만이면 다음 단계로 넘어간다.
⑩ 설계하중의 50%재하시에 허용변위량 2mm가 10분 이내에 발생하는 경우에는 추가적으로 50분간을 더 지속한다. 이 때에는 15, 20, 25, 30, 45, 50분의 시간 간격으로 측정하며, 60분 측정 후에 다음 단계로 넘어간다.
⑪ 인발시험 결과가 설계 시에 가정한 값보다 작아지는 경우에는 시험결과에 따라 설계를 변경해야 한다. 인발시험이 끝난 네일은 숏크리트 전면에서 절단한다. 감독자/감리원의 별도의 지시가 있는 경우나 현장조건이 열악했을 경우, 시험결과가 좋지 않았을 경우에는 추가 시험을 실시해야 한다. 시험이 끝난 후에는 네일정착 지지부 주변의 돌출부는 숏크리트로 마감해야하며, 전면판은 교체되어야 한다.
(3) 인발시험
① 인발시험의 경우 변화하는 각 지층 상에서 골고루 실시되도록 계획해야 한다.
② 원위치에서의 인발로 인하여 네일 구조체 전체의 안정성이나 시공성에 문제가 있는 경우 바로인근의 지반에서 인발 시험을 실시할 수 있다.
③ 인발시험의 경우 인발 변위량의 정확한 측정이 필수적이므로 절대 인발량을 정확히 측정하도록 주의해야 한다.

 

7. 계측관리
(1) 네일 구조체의 안정성 판단과 시공 중의 공사관리 향후의 유지관리를 위하여 다음과 같은 종류의 계측관리를 실시하는 것을 원칙으로 한다. 필요에 따라 현장여건 확인이나 전문가의 검토를 거쳐 계측항목을 가감할 수 있다.
(2) 경사계의 설치관리 및 측정 : 네일 보강 굴착지반의 안전성 판단여부와 시공관리를 위하여 지중 경사계를 설치하여 관리한다. 설치개소는 굴착면 전개도상에서 1단면/50m 이상씩으로 하며 단면 내에서의 설치는 2개소/비탈면폭 10m 이상씩으로 하고 단면 내 설치위치 중 굴착면 직 후방을 최우선 필수 설치위치로 한다. 현장여건에 따라 감독자/감리원과 협의하여 가감할 수 있다.
① 경사계관의 공내 삽입 시에는 관내에 맑은 물을 채워서 부력에 의한 경사계관의 떠오름을 방지해야 한다.

을 측정함으로써 네일에 발휘되는 축방향력을 구해 네일 및 보강지반의 안정성을 파악하기 위하여 설치하는 것으로 설치개소는 굴착면 전개도상에서 1단면/50m 이상씩으로 하며 단면 내에서의 설치는 상, 중, 하단 각 네일 시공면 연장선상에서는 위험성이 높은 개소 등을 선정하기 위하여 설치간격을 조정하는 것이 효과적일 경우 현장 여건에 따라 감독자/감리원과 협의하여 가감할 수 있다. 계측기 설치 및 관리 시에는 다음 사항에 유의해야 한다.
① 용도에 적합한 종류의 계기를 선정해야 한다.(매설형, 표면 부착형 등)
② 스트러트(Strut)에 설치할 경우 경우 잭(Jack)의 작동 전에 설치를 하여 부재에 작용되는 축력이 정확하게 전달되게 해야 한다.
③ V.W.Type의 변형 측정계인 경우 충격과 과전류에 민감하게 반응하므로 설치시나 관리시 각별한 주의를 요해야 한다.
④ 설치지점에서 측정지점까지 케이블의 연장되어야 하는 경우 정확한 접합, 방수 및 연결부위의 파손을 방지하기 위하여 완전접합을 해야 한다.
⑤ 설치는 접착재를 사용하여 부착하며, 그 위에 방수본드를 도포하여 밀폐시킨다.
⑥ 설치위치는 네일의 상․하단 두 곳에 해야 하며, 설치간격을 매 1m마다 해주는 것이 좋다.
(4) 지하 수위계의 설치, 관리 및 측정 : 지반 내 지하수위를 측정하여 지하수위 변동 및 우수침투 등의 영향에 대한 네일 보강지반의 거동 변화를 알기 위하여 설치하며 설치개소는 굴착면 전개도상에서 1단면/50m 이상씩으로 하며 단면 내에서의 설치는 배면 방향으로의 지하수위면 변화가 예상되는 지형에서는 배면 방향으로 2∼4개소에 일정 간격으로 설치토록 한다. 전체 네일 시공면 연장선상에서는 위험성이 높은 개소 등을 선정하기 위하여 설치간격을 조정하는 것이 효과적일 경우 설치간격을 조정할 수 있으며 지하수
위 존재가 전혀 우려되지 않는 경우에는 감독자/감리원과 협의하여 설치하지 않을 수 있다. 설치 후 보호 캡을 씌우고 지표면으로 돌출된 파이프를 보호할 적당한 보호장치를 해야 한다.

 

철도건설공사 전문시방서(노반편)