옹벽

Retaining wall
중력식 석재 옹벽

옹벽은 토양을 측면으로 지지하기 위해 사용되는 비교적 단단한 벽으로, 토양을 양쪽에서 서로 다른 수준으로 유지할 수 있습니다.옹벽은 토양이 자연적으로 유지되지 않는 경사면(일반적으로 급경사, 거의 수직경사 또는 수직경사면)으로 토양을 고정하도록 설계된 구조물입니다.그들은 종종 바람직하지 않은 경사가 있는 지형의 지역이나 경관을 심하게 형성하고 언덕 농사나 도로 고가도로와 같은 보다 구체적인 목적을 위해 엔지니어링해야 하는 지역에서 두 개의 다른 고도 사이에 토양을 결합하는 데 사용된다.뒷면의 흙과 앞면의 물을 유지하는 옹벽을 방조제 또는 격벽이라고 합니다.

정의.

테라스의 가장자리나 굴착기 등에 흙덩어리 등을 고정하기 위한 벽옹벽은 [1]토양의 정지각도를 초과하는 지반고도의 원하는 변화가 있을 때 토양의 횡압에 저항하도록 설계되고 건설된 구조물이다.

지하 벽은 따라서 옹벽의 한 종류이다.그러나 이 용어는 보통 캔틸레버 옹벽을 가리키는데,[2] 캔틸레버 옹벽은 맨 위에 측면 지지대가 없는 자유로운 구조이다.이들은 기초에서 캔틸레버로 되어 있고 반대편에서 더 높은 레벨의 등급을 유지하기 위해 한쪽에 있는 그레이드 위로 올라갑니다.벽은 느슨한 토양이나 경우에 따라서는 수압에 [3]저항해야 한다.

Retaining wall terminology.jpg

모든 옹벽은 흙의 쐐기를 지탱한다.쐐기는 벽 부지에 존재하는 토양 유형의 파괴 평면을 넘어 확장되는 토양으로 정의되며 토양 마찰 각도가 파악되면 계산할 수 있다.벽의 뒤틀림이 커짐에 따라 슬라이딩 웨지의 사이즈가 작아진다.이 감소는 옹벽에 [4]가해지는 압력을 낮춥니다.

옹벽의 적절한 설계 및 설치에 있어 가장 중요한 고려사항은 중력에 의해 아래로 이동하는 잔류물의 경향을 인식하고 상쇄하는 것이다.이는 내부 마찰 각도(phi)와 유지 재료의 응집 강도(c) 및 리테이닝 구조가 겪는 이동 방향 및 크기에 따라 달라지는 벽 뒤쪽으로 수평 토압을 생성합니다.

측면 토압은 벽의 상단에서 0이며, 균질 지반에서는 가장 낮은 깊이의 최대값에 비례하여 증가한다.적절히 대처하지 않으면 토압에 의해 벽이 앞으로 밀리거나 뒤집힙니다.또한 배수 시스템에 의해 방산되지 않은 벽 뒤의 지하수는 벽에 정수압을 일으킨다.총 압력 또는 추력은 균일한 [5]높이의 세로 스트레칭에 대해 가장 낮은 깊이에서 1/3로 작용한다고 가정할 수 있다.

벽의 설계값으로 압력을 제한하기 위해서는 벽 뒤에 적절한 배수를 하는 것이 중요합니다.배수 자재는 정수압을 낮추거나 제거하여 벽 뒤에 있는 자재의 안정성을 향상시킵니다.드라이스톤 옹벽은 일반적으로 자가 건조 방식입니다.

예를 들어, 국제 건축 법규에 따르면 옹벽은 전복, 미끄럼, 과도한 기초 압력 및 물 상승에 대한 안정성을 보장하도록 설계되어야 하며, 횡방향 미끄럼 및 [6]전복에 대한 1.5의 안전 계수에 맞게 설계되어야 한다.

종류들

다양한 유형의 옹벽

중력

중력 옹벽 시공 유형
크립 벽의 예

중력벽은 질량(석재, 콘크리트 또는 기타 무거운 물질)에 의존하여 뒤쪽의 압력에 저항하며, 유지된 토양에 기대어 안정성을 향상시키는 '배터' 차질이 있을 수 있습니다.짧은 조경용 벽의 경우, 모르타르 없는 돌이나 세그먼트 콘크리트 유닛(메이슨리 유닛)[7]으로 만들어지는 경우가 많습니다.건조 적층 중력벽은 다소 유연하며 단단한 발판이 필요하지 않습니다.

20세기 초, 높은 옹벽은 종종 콘크리트나 돌 덩어리로 만들어진 중력벽이었다.오늘날에는 지구 세포 구속 접지 유지 또는 프리캐스트 표면과 같은 복합 중력 벽, 개비온(암석으로 채워진 강철 와이어 바스켓), 크립 벽(프리캐스트 콘크리트 또는 목재에서 통나무 오두막 스타일을 구축한 셀 [8]및 입상 재료로 채워진 셀)과 같은 복합 중력 벽이 점점 더 높아집니다.

캔틸레버

캔틸레버 옹벽은 강철 강화 콘크리트 또는 모르타르 석조(종종 반전 T자 모양)의 내부 스템으로 제작됩니다.이러한 벽은 (빔과 같은) 큰 구조 기초에 하중을 가하여 벽 뒤에서 지면에 대한 수평 압력을 수직 압력으로 변환합니다.때때로 캔틸레버 벽은 높은 하중에도 견딜 수 있는 강도를 높이기 위해 전면에 버팀목이 되거나 뒷면에 카운터포트가 있습니다.버트리스는 벽의 주요 트렌드와 직각으로 짧은 날개 벽입니다.이러한 벽에는 계절적 서리 깊이 이하의 견고한 콘크리트 기초가 필요합니다.이런 종류의 벽은 기존의 중력벽보다 훨씬 적은 재료를 사용합니다.

다이어프램 벽

다이어프램 벽은 매우 단단하고 일반적으로 물이 새지 않는 옹벽의 한 종류이다.다이어프램 벽은 비싼 벽이지만 시간과 공간을 절약하기 때문에 도시 [9]건설에 사용됩니다.

시트 말뚝 박기

시트 파일 벽
주요 기사 : 라센 시트 말뚝

시트 파일 옹벽은 보통 부드러운 토양과 좁은 공간에서 사용됩니다.시트 파일 벽은 지면에 박혀 강철, 비닐, 알루미늄, 섬유 유리 또는 목재 판자를 포함한 다양한 재료로 구성됩니다.대략적인 견적을 위해 재료는 보통 지면 1/3에서 지면 2/3로 구동되지만 환경에 따라 변경될 수 있습니다.더 높은 시트 파일 벽은 보통 케이블이나 막대로 벽에 묶인 타이백 앵커 또는 벽면 뒤쪽 먼 곳의 토양에 배치되는 "데드맨"이 필요합니다.그런 다음 토양에서 잠재적 고장 평면 뒤에 앵커가 배치됩니다.

지루한 말뚝

포르투갈 리스본의 지루한 말뚝 옹벽

천공말뚝 옹벽은 천공말뚝을 순차적으로 조립한 후 여분의 흙을 굴착하여 구축한다.공사에 따라 천공된 말뚝 옹벽에는 일련의 접지 앵커, 보강 보, 토양 개량 작업 및 숏 콘크리트 보강층이 포함될 수 있다.이 건설 기법은 시트 말뚝이 유효한 건설 솔루션이지만 파일 드라이버에 의해 발생하는 진동이나 소음 수준이 허용되지 않는 시나리오에서 사용되는 경향이 있습니다.

정박

다음 항목도 참조하십시오.타이백(지질)
브라질 리우데자네이루주 산악지대의 닻을 내린 벽

고정 옹벽은 앞에서 언급한 방식 중 하나로 건설할 수 있지만 케이블 또는 그 뒤의 바위 또는 토양에 고정되는 다른 스테이를 사용하여 추가적인 강도를 포함한다.보통 천공으로 재료에 박힌 앵커는 케이블의 끝부분에서 기계적인 방법으로 또는 종종 가압된 콘크리트를 주입하여 팽창하여 토양에서 구근을 형성합니다.기술적으로 복잡한 이 방법은 높은 부하가 예상되거나 벽 자체가 가늘어야 하고 그렇지 않으면 너무 약해질 수 있는 경우에 매우 유용합니다.

대체 유지 기술

흙못질

주요 기사:흙못질

토양 못박기란 토양의 경사면, 굴착 또는 옹벽을 비교적 가느다란 요소(일반적으로 강철 철근)를 삽입하여 보강하는 기술입니다.일반적으로 바는 미리 뚫린 구멍에 설치한 다음 제자리에 그라우팅하거나 드릴로 천공하고 동시에 그라우팅합니다.이들은 보통 약간 아래쪽으로 내려갈 때 텐션 없이 설치됩니다.표면에는 강성 또는 유연한 표면(종종 콘크리트 분무) 또는 격리된 토양 손톱 헤드를 사용할 수 있다.

토양 강화

벽만으로 구성되는 것이 아니라 벽에 직접 작용하는 토압을 감소시키는 많은 시스템이 존재합니다.이들은 보통 다른 벽 유형 중 하나와 조합하여 사용되지만, 일부 벽은 시각적 목적으로만 사용할 수 있다.

데일의 토사유출방지에 사용되는 옹벽의 돌

개비온 메쉬

주요 기사 : Gabion

외벽 없이 자주 사용되는 이러한 종류의 토양 강화는 철망 "상자"로 구성되어 있으며, 철망 "상자"는 거칠게 깎은 돌이나 다른 재료로 채워져 있습니다.메쉬 케이지에 의해 내부의 움직임이나 힘이 감소해, 침식력도 감소합니다.개비온 벽은 자유롭게 배수되는 옹벽 구조물이므로 지하수가 존재하는 장소에 건설되는 경우가 많다.그러나 모든 옹벽 내부 및 주변 지하수의 관리와 관리가 중요하다.

기계적 안정화

주요 기사:기계적으로 안정된 접지

MSE라고도 불리는 기계적으로 안정된 토사는 양 끝에 고정된 층으로 된 수평 매트를 통해 인공적인 보강으로 만들어진 흙이다.이러한 매트는 단순한 중력 벽 구조 이상의 추가적인 내부 전단 저항을 제공합니다.다른 옵션으로는 스틸 스트랩이 있으며, 레이어드도 있습니다.이러한 유형의 토양 강화는 일반적으로 층을 부착하기 위해 외측 벽(S.R.W. – Segmental 옹벽)이 필요합니다.[10]

벽면은 일부 차동 이동을 견딜 수 있는 프리캐스트 콘크리트[7] 유닛인 경우가 많습니다.보강된 토양의 질량은 표면과 함께 개선된 중력 벽으로 작용합니다.보강된 덩어리는 그 배후에 있는 토양으로부터 압력을 유지할 수 있을 정도로 충분히 커야 한다.중력벽은 보통 벽 높이만큼 깊거나 두께가 50~60% 이상이어야 하며, 벽에 경사나 추가 요금이 있는 경우에는 더 커야 할 수 있다.

세포 가둬두기 시스템(geocells)은 또한 중력에서 가파른 토양을 안정화시키고 지오그리드로 보강된 옹벽을 위해 사용됩니다.지구전지 옹벽은 자체 무게와 외부 부하에서 구조적으로 안정적이며, 구조물의 유연성은 매우 높은 [11]내진성을 제공한다.벽의 바깥쪽 근막 세포는 녹색 벽을 만들기 위해 식물을 심을 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 칭, F.D., Faia., R., S. 및 Winkel, P. (2006)건물 코드 그림: 2006년 국제 건축 법규의 이해 가이드 (2판)뉴욕, 뉴욕: 와일리.
  2. ^ 앰브로스, J. (1991)조적 구조의 심플한 설계.뉴욕: John Wiley and Sons, Inc., 페이지 70~75 ISBN0471179884.
  3. ^ Crossbie, M. & Watson, D. (Eds.)(2005).건축 설계의 시간 절약 규격.뉴욕, 뉴욕: 맥그로 힐.
  4. ^ (2011) Allan 블록 옹벽 상업 설치 매뉴얼 (13페이지)
  5. ^ Terzaghi, K. (1934). Large Retaining Wall Tests. Engineering News Record Feb. 1, March 8, April 19.
  6. ^ 2006년 국제 건축 코드 섹션 1806.1.
  7. ^ a b "Segmental Retaining Walls". National Concrete Masonry Association. Archived from the original on 2008-03-04. Retrieved 2008-03-24.
  8. ^ Terzaghi, K. (1943). Theoretical Soil Mechanics. New York: John Wiley and Sons.
  9. ^ Bahrami, M.; Khodakarami, M.I.; Haddad, A. (June 2018). "3D numerical investigation of the effect of wall penetration depth on excavations behavior in sand". Computers and Geotechnics. 98: 82–92. doi:10.1016/j.compgeo.2018.02.009. S2CID 125625145.
  10. ^ JPG 이미지geostone.com
  11. ^ Leshchinsky, D. (2009). "Research and Innovation: Seismic Performance of Various Geocell Earth-retention Systems". Geosysnthetics. 27 (4): 46–52.

추가 정보

Wikimedia Commons에는 옹벽 관련 미디어가 있습니다.
  • 볼스, J.(1968년)뉴욕 McGraw-Hill Book Company, Foundation Analysis and Design, 뉴욕
  • 칭, F.D., Faia., R., S. 및 Winkel, P. (2006)건물 코드 그림:2006년 인터내셔널 가이드
  • Crossbie, M. & Watson, D. (Eds.)(2005).건축 설계의 시간 절약 규격.뉴욕, 뉴욕: 맥그로 힐.