1. 사면구배

가. 적용기준 설정

일반적으로 도로법면 구배는 절토법면의 토사는 1:1.2, 리핑부 1:1.0, 발파암부 1:0.5, 성토법면 1:1.5가 표준화 되어 있으나 절토면이 풍화되어 낙석, 토사의 붕괴 등 많은 문제점을 야기시켰다.   최근 고속도로 및 일반도로 법면 설계시는 상기와 같은 문제점을 방지하고, 초기 투자비가 약간 많이 들더라도 법면 구배를 완화시켜 유지보수 및 사고 예방에 주력하는 경향이다.

본 지침에서의 적용은 노선에 따라 실시하는 T.P, Boring 등 각종 토질시험 결과와 기존의 고속도로 적용구배를 참조하여 기준치를 설정하며 대단히 느슨하거나 절리가 발달한 지중에 대해서는 실측치 혹은 토성 시험결과치에 의한 사면안전 검토후 별도의 법면구배를 적용하도록 한다.

가. 표준구배

(1) 성토재료 및 성토고에 대한 비탈면 표준구배

성토재질	성토고(m)	구배	비고
입도분포가 좋은 모래 및 자갈 자갈섞인 모래	0 -6	1 : 1.5
	6 - 15	1 : 1.8
입도분포가 나쁜 모래	0 - 10	1 : 1.8
암괴, 암버럭	0 - 10	1 : 1.5
	10 - 20	1 : 1.8
사질토, 굳은 점성토, 굳은 점토 (홍적층의 점성토, 점토 등)	0 - 6	1 : 1.5
	6 - 10	1 : 1.8
연약한 점성토	0 - 6	1 : 1.5 ∼ 1 : 1.8	주) 3)

주) 1) 위 표는 기초지반의 지지력이 충분하고, 침수의 영향이 없는 성토에 적용한다.

2) 성토고는 노견부터 비탈면 하단부까지의 직고를 말한다.

3) 1 : 1.5 구배가 불안할 경우에는 1 : 1.8 까지의 구배를 적용한다.

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(2) 원지반토질에 대한 절토 표준비탈면 구배

성토재질		성토고(m)	구배	비고
경암			1:0.3 - 1:0.8
연암			1:0.5 - 1:1.2
모래			1:1.5	주) 1)
사질토	밀실한것	5m 이하	1:0.8-1:1.0
		5 - 10m	1:1.0-1:1.2
	밀실하지 않은것	5m 이하	1:1.0-1:1.2
		5 - 10m	1:1.2-1:1.5
자갈 또는 암과 섞인 사질토	밀실한 것 또는 입도분포가 좋은것	10m 이하	1:0.8-1:1.0
		10 - 15m	1:1.0-1:1.2
	밀실한 것 또는 입도분포가 나쁜것	10m 이하	1:1.0-1:1.2
		10 - 15m	1:1.2-1:1.5
점토 및 점성토		0 - 10m	1:0.8-1:1.2
암괴 또는 옥석 섞인 점성토		5m 이하	1:1.0-1:1.2
		5 - 10m	1:1.2-1:1.5

주) 1) 1:1.5 란 1:1.5 보다 완만한 구배를 나타낸 것이다.

(3) 표준 비탈면 경사

쌓  기  부

주) 층따기

1. 비탈면 경사가 1:4 보다 급한 경우 층따기 실시

2. 층따기의 최고 높이는 1.0M를 기준으로 함

3. 최상단 층따기 높이가 50CM 미만일 경우는 그 아랫단의 수평거리를 노상 끝선과 수직으로 만나는 점까지 연결하여 층따기를 실시

주) 쌓기부 비탈면 경사

1. 적용경사

쌓기높이	적용경사	비고
6M 이라	1 : 1.5
6M 초과	1 : 1.8

※ 쌓기경사는 포장 계획고로부터 6M 까지는 1:1.5, 아래 부분은 1:1.8 경사 적용

2. 쌓기 높이 H=6.0M 마다 소단 1.0M 설치

3. 비탈면 경사적용은 쌓기 재료, 지반조건에 따른 비탈면 안정 검토결과에 따라 조정할 수 있음

깍  기  부

주)

1. 깍기경사 : 토사 1:1.3 (H≤5.0M)

1:1.5 (H≥5.0M)

리핑암 1:1.0∼1.2

발파암 1:0.5∼1.0

2. 비탈면경사 적용토질은 SM, SC를 기준으로 하였으며 비탈면 안정 검토후 토질에 따라 경사를 조정할 수 있음

3. 최하단부의 소단은 측구 포함 3.2M로 설치함

4. 발파암과 리핑암 사이는 소단을 설치하지 않음

5. 깍기높이 20M 마다의 소단은 3M로 하고 L형 라이닝을 설치함

6. 리핑암 및 토사구간에서는 H=5.0M마다 소단을 설치하고 소단은 도로계획고에서 일정한 높이(5배수)에 설치하는 것이 바람직하며 미관 및 현장여건을 고려하여 설치함

7. 소단과 소단 사이에 토사와 리핑 구분선이 발생시 많은 쪽 비탈면 경사 적용을 원칙으로 하며 미관 및 현장 시공여건을 고려하여 조정 설치함

2. 탄성파 속도와 리퍼빌리티

탄성파란 탄성체에 충격을 가할 때 이 충격이 물체 내로 전달되는 파동의 일종으로 상태에 따라 전파속도가 변하는 성질을 갖고 있다.

가. 적용시 일반 사항

○ 암반의 경우 암석의 구성물질, 강도, 균열상태 등에 따라 전파속도가 변화하여, 이와 같은 성질로 인하여 탄성파 전파속도는 토공 작업의 리퍼의 작업능력 판단기준이 된다.

○ 리퍼빌리티 결정에는 주로 P파의 전파속도를 이용하며, 동일 암종 일지라도 공극, 밀도, 함수비, 균열상태 등에 따라 차이가 많으므로 리퍼빌리티 적용시 많은 주의를 요한다.

○ 리퍼의 작업 범위는 암반의 탄성파 속도와 리퍼의 기계적 성능에 따라 결정되며, 사용장비에 따라 작업 범위가 차이가 나는데, D-8 불도우져를 사용할 경우의 암종별 리퍼작업 범위는 다음과 같다.

탄성파 속도와 리퍼작업(D-8 불도우져)

표 토
점토
화성암
화강암
현무암
퇴적암
현암
사암
니암
력암
석회암
변성암
편암
편마암
점판암
광석
철광석
석탄

리퍼 시공가

리퍼시공한계

리퍼시공불가

나. 적용 범위

상기 표에 의하여 D-8 불도우져의 경우 리퍼 시공한계는 암종에 따라 차이는 있지만 1,300m/sec - 2,300m/sec 로 평균 1,800m/sec 정도를 보여주고 있다.

또한 우리나라 건설 표준품샘에서 규정한 작업가능 범위는 다음과 같다.

○ 20ton 도쟈리퍼 : 1,600m/sec

○ 30ton 도쟈리퍼 : 1,800m/sec

이상의 결과를 종합해 보면 통상적으로 사용되고 있는 30ton급 도쟈리퍼의 작업한계는 탄성파 속도 1,800m/sec로 추정된다.

그러나 상기에서 검토된 속도와 리퍼빌리티는 작업 한계치로서 효율적인 적산이용을 위하여 건설 표준품샘에 제시된 리퍼의 작업효율을 감안하여야 하는바, 본 지침에서 리퍼작업은 다음 기준을 적용한다.

리퍼 작업기준치

○ 사용장비 : 30ton급 도쟈

○ 작업범위 : 탄성파 속도 1,000 - 1,800m/sec

○ 티    스 : 2개 사용

○ 작업효율 : 0.5 (시공시에는 시험시공을 통하여 결정)

3. 암분류 기준

암반은 그 적용 대상이나 목적에 따라 풍화정도, 강도, 균열상태, 코아회수율, 탄성파 속도 등을 검토하여 분류할 수 있으나, 토공측면에서 풍화대와 연암 및 경암으로 대별한다.

가. 적용방법

(1) 토질조사 측면에서 풍화 잔류토층과 풍화암층의 구분은 표준관입저항치 N=50회 / 15cm를 기준으로 하며, 연암 및 경암은 Core회수율, 강도 등을 기준으로 한다.

(2) 도쟈작업 한계 및 리핑작업 한계선 규정이 필요하며, 본 지침에서는 전구간에 걸쳐 일정한 기준을 설정하여 절토부를 토사 및 리핑암, 발파암으로 구분하여 토공계획을 수립한다.

(3) 토공작업은 일반적으로 풍화잔류토층 이상은 도쟈작업, 풍화암층은 리핑작업 연암층 이하는 발파작업에 의하여 굴착한다.

(4) 풍화잔류토층과 풍화암층의 구분은 표준관입저항치 N=50회 / 15cm를 기준으로 할 수 있으나, 이는 현장시험 결과나 다음 식에 의해 탄성파 속도(P파) 900 - 1,000m/sec 정도로 추정되며, 30ton급 도쟈의 중질암 정도에 해당되므로 이를 토사와 리핑암의 경계로 하고, 풍화암층과 연암층의 구분은 Core회수율(15-25%), 탄성파 속도(P파 1,800m/sec)를 기준으로 하고, 이를 리핑암과 발파암의 경계로 한다.

[eqn: {Vp } over {Vs } = SQRT { {2(1- nu ) } over {(1-nu) } }]

Vp : 탄성파 P파 속도

Vs : 탄성파 S파 속도

□ : Poisson비(풍화암의 경우 0.35-0.40)

암분류 기준

토공작업 구 분	토질상태	N 치	탄성파속도 (P파)	코아회수율	비 고
토사	표토층 및 풍화잔류 토층	50/15 이하	1,000m/sec 이하	-	코아회수율은 NX기준
리핑	풍화암층	50/15 이상	1,000-1,800m/sec	15-25% 이하
발파	연암 및 경암층		1,800m/sec 이상	15-25% 이상