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1. 설계 조건
1.1. 옹벽 제원
옹벽 제원은 다음과 같다. 옹벽 형식은 역 T형 옹벽이며, 옹벽의 높이는 6.000 m이다. 배면토의 경사는 1:1.50이며, 배면토의 높이는 3.000 m이다.
1.2. 흙의 특성
뒤채움토의 내부 마찰각은 35도이다. 뒤채움토의 단위중량은 20.0 kN/m3이다. 기초저면 흙의 단위중량도 20.0 kN/m3이며, 마찰각은 35도이다. 기초저면 흙의 마찰계수는 tan 35도로 0.5이다. 흙의 점착력은 0.000 kN/m3이다.
1.3. 하중 조건
상재 하중은 건물이나 시설물의 무게로 인해 옹벽 표면에 가해지는 추가 하중이다. 본 옹벽 설계에서는 상재 하중을 10.0 kN/m2로 고려하고 있다. 이는 1, 2등교 지역에 해당하는 수준의 하중 조건을 나타낸다. 상재 하중은 옹벽의 안정성 검토 시 수평력과 모멘트로 작용하게 되므로 중요한 설계 요소라 할 수 있다. 따라서 옹벽 설계 시 상재 하중의 영향을 충분히 고려하여 안전한 구조물을 확보하는 것이 필요하다.
1.4. 사용 재료
콘크리트 단위중량은 24.50 kN/m3이다. 콘크리트 설계 기준강도는 24 Mpa이다. 철근의 항복 강도는 400 Mpa이다. 사용 재료의 물리적 특성은 이와 같으며, 이를 활용하여 역T형 옹벽의 단면 설계와 구조 안정성 검토를 진행할 수 있다.
1.5. 토압 적용 안정검토
시행 쐐기법을 통해 토압 적용 안정검토를 수행한다. 토압 산정 시 내부 마찰각 35도, 배면토의 경사 33.690도, 활동면 각도 33.690도를 적용한다. 수평토압 계수 Kah는 0.297, 수직토압 계수 Kav는 0.198로 산정된다. 이를 토대로 수평토압은 150.960kN/m, 수직토압은 100.742kN/m2로 계산된다. 옹벽의 안정성 검토 결과, 전도에 대한 안전율은 2.0 이상으로 안전하며, 활동에 대한 안전율도 1.208로 기준을 만족한다. 따라서 이 옹벽 설계는 토압 적용 안정검토 측면에서 적절한 것으로 판단된다.
2. 단면 가정
옹벽의 단면 제원을 살펴보면, 폭은 B1 1.200m, B2 0.106m, B3 0.300m, B4 0.174m, B5 1.700m, B 3.480m, Bw 0.580m이며, 높이는 H1 0.700m, H2 0.000m, H3 5.300m, H4 1.133m, H 6.000m, Ho 3.000m이다. 또한 활동방지벽(shear key)의 제원은 BF1 2.450m, BF2 0.600m, Kb 0.450m, Kh 0.450m이다. 따라서 전체적인 옹벽 단면의 제원을 고려하여 설계를 진행할 수 있다.
3. 토압 산정
3.1. 토압 산정 (상시)
옹벽의 토압을 상시 조건에서 산출할 수 있다. 옹벽 배면의 뒤채움토 내부마찰각은 35도이고, 배면 토사의 높이는 7.133m이다. 시행 쐐기법으로 토압을 계산하면, 수평 토압은 150.960kN/m, 수직...
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