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토목

비탈면에 미치는 물의 작용 ㅣ도로공사

by 엔지아트 2025. 3. 17.
출처: 국토교통부(2025),"도로 배수시설 설계 및 관리지침"

 

비탈면에 미치는 물의 작용

 

1) 비탈면 배수와 비탈면의 안정

침투류가 있는 경우의 비탈면은 비탈면의 안정성을 확보하기 위하여 안정분석을 수 행하고, 비탈면 안정 분석에 필요한 지하수위 저하량과 수평배수공 등을 검토한다

 

  • 자연비탈면을 깎거나 쌓기를 함으로써 지하수위가 변동하거나 침투수가 지하수위를 상승시켜 비탈면의 안정성을 위협하는 경우가 있다. 이와 같이 침투류가 있는 경우 비탈면 안정분석을 수행하고, 지하수위 저하량과 수평배수 등을 검토하여 비탈면 안정 계획을 수립한다.
  • 비탈면의 안정분석에 대하여 토사 비탈면은 깊은파괴(원호파괴 등)와 얕은파괴(표층파괴) 구분하여 검토하고, 느슨한 사질토, 사질의 화강풍화토 등 표층유실의 가능성이높은 구간에 대해서는 세립분 유실에 따른 지반의 강도저하를 고려하여 안정 해석 을 수행하며 KDS 11 70 05 쌓기 및 깎기 설계기준을 참고한다.

 

2) 비탈면을 유하하는 우수에 의한 침식

비탈면의 침식방지를 위해 비탈어깨 배수구, 배수구, 소단 배수구 등을 설치한다.

 

  • 상부 비탈면과 비탈면에 내리는 우수는 침투능력을 초과하는 경우, 비탈면을 따라 흐르게 되며, 그 물은 분산작용과 운반작용에 의해 비탈면을 침식한다.
  • 침투량 또는 침투능은 강우강도와 토질, 함수상태, 지하수위, 지표면 경사, 식생 정도 등에 따라 달라지지만 일반적으로 사질토가 크고 점성토는 작다.
  • 비탈면의 침식방지는 비탈면으로 흐르는 물을 감소시키고 비탈면을 보호하기 위해 설치하며, 비탈어깨 배수구, 배수구 등을 설치한다. 소단에 모인 우수량이 적을 때에는 소단 배수구를 설치하지 않는 경우도 있지만 소단에 모인 우수가 국부적으로 모여 비탈면을 따라 흐르지 않도록 한다.
  • 깎기부에서는 표면수에 의한 토사붕괴가 발생할 수 있으므로 주의한다.
  • 비탈면에 식생공을 시공한 직후에 식생이 충분히 발휘되지 않을 경우, 비탈면의 침식과 식생공의 탈락(미끄럼)이 일어나기 쉬우므로 배수가 원활히 이루어지도록 주의 한다.

 

3) 비탈면 용출수

비탈면 용출수를 배수하는 시설로는 편책, 돌망태공, 지하 배수구, 수평배수층, 수평 배수공 등이 있다.

 

  • 비탈면의 용출수는 비탈면을 침식할 우려가 있거나, 용출수가 유출되는 지층을 따라 활동면이 형성되어 비탈면이 붕괴되는 경우도 있다. 일반적으로 땅깎기부와 흙쌓기 부의 경계는 지하수위가 높고 지표면에서 침투수가 모이기 때문에 용출수 양이 많다. 특히, 붕적토지역은 높은 땅깎기를 실시할 경우, 호우시 침투수에 의해 비탈면
    이 붕괴가 발생하는 경우가 많으므로 주의한다.
  • 비탈면에서 용출수 유무와 양을 평가하기 위해 땅깎기시 지하수위, 침투층의 노출가능성 유무, 경사를 조사한다. 땅깎기를 진행하면서 예기치 못한 곳에서 용출수가 발생할 수 있으므로 시공 중에 주의하여 공사를 진행한다. 
  • 비탈면의 용출수는 지하수와 지중에 침투한 우수가 원인이고 쌓기 비탈면의 용출수는 노면과 원지반에서 흙쌓
    기부에 침투한 물이 원인이 된다.
  • 비탈면에서의 용출수를 배수하는 시설에는 다음 그림에 나타낸 것과 같이 편책, 돌망태공, 지하 배수구, 수평 배수층, 수평 배수공 등이 있다.
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비탈면에서 용출수 배수시설(예)
비탈면에서 용출수 배수시설(예)