가시설 수압 적용

1. 흙지반에 작용하는 수압

 

 

 

1) 불투수층에 이상적으로 관입된 경우

차수성 흙막이벽이 불투수층에 이상적으로 관입되었을 때 배면측의 지하수는 굴착측으로 흐르지 못하게 되며 따라서 지하수위의 변화가 없으므로 작용하는 수압도 정수압과 같다.

그러나 대부분의 경우 완전한 차수벽, 불투수층의 존재 및 완전 관입 등의 조건이 되지 못하므로 정수압보다 감소된 수압이 작용하며 실제 현장에서 측정된 수압은 정수압의 70~80%정도로 보고되고 있음.

 

2) 불투수층에 도달하지 못한 경우

흙막이 벽이 불투수층에 도달하지 못한 경우의 수압은 깊이의 증가에 따라 중가하다가 다시 감소하여 흙막이 벽체의 하단에서는 0이 됨(침투류로 인한 수압감소).

감소된 수압의 정량적 계산은 유선망의 작도 또는 유한요소법에 의한 침투류 해석에 의하여 구할 수 있음.

불투수층에 가까운 풍화암에서의 수압은 침투류 해석에 의하면 일반적으로 소산되는 경향을 나타낸다. 일반적인 사례로 가설 흙막이 벽체 설계시 풍화암 구간에서의 수압은 일반적으로 소산시키거나 정수압의 80%를 적용하는 경우가 있다.

 

3) 투수계수가 다른 층인 경우

 

 

투수계수가 서로 다른 다층지반의 수압은 투수계수가 큰 상부토층에서는 손실이 없어 거의 정수압이 작용하나 투수계수가 작은 하부토층에서는 수두손실이 발생하여 수압이 정수압보다 감소함.

 

 

 

 

 

2. 암반(투수계수가 작은 지층)에 작용하는 수압

암반층의 절리 등에 따라 수압이 크게 달라질 수 있으므로 해석에 의한 수압계산은 해석에 적용한 지반조건이 얼마나 실제와 부합되느냐에 따라 달라지게 됨.

 

 

 

(1) 암반에서의 수압은 암반의 투수성에 따라 다음과 같이 구분되며, 암반의 투수성이 작은 경우 수압은 소산되어 작용함.

(2) 암질이 불량한 경우 암반의 투수성이 크므로 일반토사와 같이 정수압으로 작용

 

 

(3) 암반내에 파쇄대가 발달하는 경우 파쇄대에 흐르는 지하수 특성에 따라 정수압 또는 피압수압이 작용함.

 

 

3. 평가

흙막이 벽에 작용하는 수압은 토층의 투수성에 따라 투수성이 크면 수압을 적용하고 투수성이 작으면 수압을 적용하지 않는 것이 일반적이며 모래, 자갈층은 수압을 적용하며, 점성토, 실트, 암반인 경우에는 수압을 적용하지 않음.