Transcript 토공[S2] ( 크기 : 15179Kbyte)

2. 土 工
1. 토 공
사
1.1. 정의와 범위
Ⅰ. 토 공
1.토공 정의
토공 계 획 고 (시공 기면)을 기준으로 깍거나 메꾸는 작업
▣ 절 토 [cutting]
▣ 성토[banking]
▣ 매립 [reclamation] ▣ 준설[dredging]
2. 토공의 분류:
2.1 공사 형태에 의한 분류: 線 (m)토공, 面 토공(M2), 集中토공(M3)
2.2 장소에 의한 분류: 육상토공, 수상토공,수중토공
2.3 작업 방식에 의한 분류:인력토공,기계토공
3. 사전검토사항
토질,지질,지형,기상조건, 연 약 지반 존재여부,사면 안정 및 공사 중 우수 영향,
지 장 물 처리, 타 공사와 연관성
4.토공 작업의 범위(교재:20P, Fig 2.1 토공 작업 흐름도)
굴착- 싣기- 운반- 성토- 다짐
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고속도로와 고속철도 단면 비교
路 體(road bed)
표층(wearing)
기층(base)
補助 基層(sub-base)
路上(sub-grade)
路 體(road bed)
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2. 土 工
2.3 토공계획
사전 조사
지형.지질. 연 약 지반, 주위환경.기계화 시공 가능성
사토 장, 토 취 장 위치. 토량 배분계획수립,가설도로,교통.
지하수 및 상 수 원, 문화재 및 생태환경, 인허가법규
토량 균형 계획
도면을 이용하여 토량 계산서와 유 토 곡선작성
쌓기, 깍 기, 반출 및 반입 토량 검토
절성 토 균형,지층분포상태,운반 거리 등 고려
유 토 곡선
(Mass Curve)
1. 토량 계산서 작성절차, 2. 유 토 곡선 작성절차
3. 토량 배분 원칙, 4. 유 토 곡선 성질.
5. 장비 활용 계획
토취장및
사 토 장 선정
1. 토 취 장 위치 선정 요령
2. 사 토 장 위치 선정요령
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2. 土 工
(1) 토량 변화율
원 지반 토량, 흐트러진 토량, 다져진 토량 별 체적 변화되고, 토량 변화를 평가하는 지수
L(팽창 율)= 흐트러진 토량/ 원 지반 토량,
C(압축 율)= 원지반 토량/ 다짐상태 토량
1.0㎥
L(팽창율) 
C
1.3㎥
흩뜨려진 토량
원지반토량
C (압축률) 
0.85㎥
원지반토량
다짐상태토량
1
g
g
여기서,  1 : 자연상태밀도의평균치( 3 )  2 : 성토또는공시체밀도( 3 )
2
cm
cm
성토 시 추가 토량
흙 운반 중 손실, 성토 시 원 지반 침 하, 성토 단면 확대,
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2. 土 工
표 2.2 토량 변화율
토
질
L
C
경암
1.70~2.00
1.30~1.50
보통암
1.55~1.70
1.20~1.40
연암
1.30~1.50
1.00~1.30
호박돌
1.10~1.15
0.95~1.05
모래질토
1.20~1.30
0.85~0.90
점질토
1.25~1.35
0.85~0.95
점토
1.20~1.45
0.85~0.95
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2. 土 工
2) 유 토 곡 선 ( mass curve)
정의: 일명 , 토량 배분곡선, 토적 곡선, 토적도
선형을 따라 토공 량의 과소를 나타내는 도표
목적: 토공균형, 운반거리, 운반장비 선정-- 공사비 산정
작성방법
1) 종단수준측량으로 종단면도작성
2) 토공균형을 고려하여 선형 계 획 고 결정
3)각 측점(20m)마다 힁 단 측량 실시하여 측점 별 절성.토
단면 확인
4)각 측점마다 양 단면평균법으로 절 성토량 계산
5)각 구간마다 절성. 토 차인 토량과 누계 토량 산정
결과적으로 누계 토량—토공량 과 소 ㅡ 운반 수요 판단
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2. 土 工
① 토량 계산서 작성 절차
1) 각 힁 단면도에서 절 성토량 계산
2) 토량 변화율 적용 각 측점별 성토량을 보정 토량으로 계산
3) 절토량과 성토 보 정 토량으로 차인 토량과 누계 토량
구함 [표2.2]
② 유 토 곡 선 작성 절차
1) 종 힁 단 도를 이용하여 토량 계산서 작성
2) 종단거리에 대응하는 기선작성
3) 종축: 거리, 힁 축: 누계 토량
4) 각 측점 별 누계 토량으로 유 토 곡선 작성 [그림2.2]
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2. 土 工
토적 계산서 [표2.4]
절 토
성 토
측점 거리
단면적 평균 토 량
(1)
(2)
(3)
면적
(5)=
(4) (2) ⅹ(4)
단면적
(6)
평균
면적
(7)
토량
(8)
4.1
C
보정
토량
(9)
0.90
차인
토량
(5)-(9)
누계
토량
(M3)
0
0
0
0
5.8
1
20
6.2
6.0
120
5.3
4.7
94
0.90
104
16
16
2
20
7.3
6.8
136
2.0
3.7
74
0.90
82
54
70
3
20
4.2
5.8
116
3.2
2.6
52
0.95
63
53
123
4
20
2.8
3.5
70
1.8
2.5
50
0.95
60
10
133
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2. 土 工
Fig.2.3 종 힁단도
③
1.
2.
토 량 배분의 원칙
평행선(시공계획선) 상하 이동-토공 균형을 맞춘다,
토취장, 사 토 장 위치 선정: 토 량 과소 부분 방지
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⑤ 장비 활용 계획
1) 불도저; 50 m
2) 스크레이퍼: 50~500 M
3) 쇼 벨 및 덤프: 500 M이상
3
2
3
4
1
1
5
6
2
④ 유 토 곡 선 성질
1.
2.
3.
4.
5.
6.
곡선 상향구간: 절 토 구간, 하향구간: 성토 구간
저 점: 성토-절 토, 정점: 절 토-성토.
정점과 저 점의 차가 두 점간 전 토 량.
기선에서 곡선까지 높이: 운반 토 량 (절 토-성 토)
유 토 곡선이 기선 위에 끝나면 토 량이 과잉.
절 성 토 평형 선이 가장 유리한 평 형 점
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2. 土 工
⑥
장비 활용 계획 수립 및 토공 계획 수립 시 주의사항
1)
가 적 치 현상
2)
소 공구 분할 토공 계 획
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2. 土 工
토 취 장(borrow-pit) 선정
1.토질 2. 토 량
3.구 배 : 1/50~1/100
4.운 반 로 5.싣기
6.붕괴 및 용수
7.장비사용 8.용지매수
사토 장 (spoil-pit) 선정
1.
3.
5.
용량
2. 하향 구 배
운반로 4. 용수 및 배수
용지 매수 및 보상
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2. 土 工
2.4 흙 쌓기 공(성토 공,Embankment)
사토장및토취장
재료 토성시험
( CBR 시험, 다짐시험, 입도시험 )
성토용 재료
시민사토관리
운반 및 포설
OMC관리
시험시공
재시험 관리
단계별 성토 다짐
포설 장비 : 불도우져 (21ton)
포설 두께 관리 (토공포스트)
암 버럭 최대치수 관리
시험성토
들 밀도 시험 , 평판 재하 시험
암 성토 다짐두께 관리 , 함수 비 관리
들 밀도 시험 , 평판 재하 시험
시험결과 적합여부 판정 후 다음 단계 진행
최대건조밀도
품질관리
토공 관리도 작성
재료 원,최대 건조 밀도,시험 결과
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2.4.1 준 비 공
설치 장소 조건
직선부
곡선 반경 300m 이상
곡선 반경 300m 이하
지형이 복잡한 장소
설치 간격
20 m
20 m
10 m
10m 이하
표층
기층
보조기층
노상
Fig.2.4 규 준 틀
노체
포스트
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2.4.1 준 비 공
(2) 준비 배수
- 도수로 설치 ( 사면 물 유입방지 , 외부 물 유입 방지 )
- 절 성토 시공 기면 물을 배수 – 도랑 설치
- 고 함수 비 지반 성토: 투수성 재료 (막 자 갈)
- 비탈 면 붕괴 방지 ; 산 마루 측 구
- 레벨이 낮은 곳 성토: 준비 배수 + 양질의 입 상 토
- 토취장 지하수 레벨 낮춤 : 깊은 도랑
(3) 벌개 제 근
- 초목, 나무 뿌리, 표토, 유 기 질 토, 각종 장애물 제거
(함몰, 부등 침 하, 처짐 방지)
- 흙 쌓기 시 쌓기 높이가 흙 쌓기 높이에 따라 지표 면에서
15~20cm 이하 절단
5) 공사용 도로와 기존구조물 제거
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2.4.2 땅 깍 기 공 ( 절토 공,Cutting)
(1) 흙 깍 기 작업을 위한 지층 구별
토사, 풍화 암, 발파 함
(2) 흙 깍 기 작업 시 비탈 면 기울기 [표 2.5]
(3) 흙 각기 작업 요령과 주의사항
- bench cutter, - 작업면적 –싣기 높이 –경사지 굴착 시 배수
.
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표 2.5 발주기관별 설계 비탈면 표준 구 배
구분
절토
성토
토질 및 높이
토사
0~5 m
5 m 이상
리핑암
발파암
0~6 m
6 m 이상
구배
국토부
도로 공사
1: 1.2
1.2
1: 1.5
1: 1.5
1;0.7
1;0.5
1;1.8
1;1.5
1;1.0
1;0.5
1;1.8
1;1.5
비고
5m 마다 소단
절 토 10m 마다 소단
성토6m마다
폭1m소단 설치
(4) 흙 깍 기 부분 원 지반 처리
토사절취, 지하수처리,암반의 경우, 토질상이,
(5) 흙 깍 기 붕괴되기 쉬운 지반의 처리 [사례4가지.그림2.6~2.9]
(6) 흙 깍 기 면의 마무리 [표2.5. 시공오차범위], 사. 사토 및 잔 토 처리
1)불 적합 성토재료 2) 비탈면 1:2 3) 보 호 공 4) 방재대책
2. 4. 3. 운반
운 반 로 결정사항
1) trafficability 2) 구 배 3) 폭 원 4) 평탄성
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2.흙 깍 기(절 토)
흙 깍 기 붕괴되기 쉬운 지반의 처리
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흙 깍 기 붕괴되기 쉬운 지반의 처리
崖錐
경사지에서 떨어져 기저부에 쌓인 여러 개 암석
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2.4.4 다 짐 공
(1) 성토재료조건
액성 한계: 50% 미만, 건조밀도: 1.5.t/m3, 간극 율: 42% 미만,
(가) 전단강도 (나) 압밀 (다)장비 주행성 (라)투수 계수 (마)다짐 양호
* 부적합요소: 압축과 흡수 , 유 기 질 토, 초 연 약 점토, 벤 토 나이트
* 시민사토(市民捨土)
1.8 침투 표 면 수 및 용수처리
1.9 경사지 성토(층 따기)
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(2) 다짐 검사
Ⅰ토 사 성 토 완 료
Ⅱ 성 토 높이 측 정
허용오차
Ⅲ노반폭 검측
Ⅳ 현장 들밀도 시험
Ⅴ 평판 재하 시험(PBT)
Ⅵ 프로프로링 시 험
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(3) 다짐 검사
1) 흙 쌓 기(성토) 및 다짐
범위와 효과
범위: 준비, 굴착, 포설, 함수비조절,다짐,면 마무리(보호)시험,
효과: 밀도 강도증가, 침 하 감소, 투수성 감소,성토안정성
2)흙의 연경도 (consistency) 최적 함수비 다짐도 판정
(가) 건조 밀도
실내 다짐, 현장 다짐 밀도
PI
흙의 연경지수( I c )
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(나)
포화도 및 공기 함유 율
Gs. W = S. e
Sr= ( Gs. rd. W ) / ( Gs .rw- rd )
( 합격: 85~98 % )
Va= 100-(rd /rw [100 / (Gs .w) ] ( 합격: 10~20 % )
(다) 강도 규정
콘크리트 포장 ( K30= 20 kg f/cm3) ,
아스팔트포장
(라)
( K30= 28 kg f/cm3 )
상대 밀도 [Dr]
Dr=[ (e max-e min)/ (e max-e)] X 100= [( rd-rd min)]/[rd max-rd min)] X (rd min/rd)] X 100
(마) 변형량 (바) 다짐 장비와 다짐 횟수
3) 과전압 ( over compaction )
4) 원 지반 다짐
5) 다짐 시 유의사항: 함수량 조절, 시험시공
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6) 흙 쌓기(성토) 및 다짐
최적 함수비
최적함수비(OMC)
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7)다짐도 ( 들밀도)
다짐 에 나 지, 밀도, 함수비
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8)반복 평판 재하 시험
P  0.7 Pmax  0.3Pmin
S  S 2  S 1
Curve 1
Curve 2
Ev 2
 2.3[상부노반]
Ev1
Ev 2
 2.7[하부노반]
Ev1
P2  P1
E  1.5
.a
S 2  S1
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반복 평판 재하 시험
Ev = 1.5 r
△P/S△
△P = 0.7 Pmax – 0.3 Pmax
Curve 1
△ S = S2-S1
Ev2/Ev1 < 2..3 [상부노반]
Curve 2
Ev2/ Ev1 < 2.7 [하부노반]
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9)동적 재하 시험
1.
2.
3.
4.
5.
지반수평. 모래 포설
기기설치
낙하중량 (10.79k)기로 예비낙하
전원on + 3낙하 (63cm)
출력
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10)Benkelman Beam: 침 하 량 측 정 기 구
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2. 토 공
암 성토 시공
Ⅰ 운반 및 포설
Ⅱ 소 할 (백호 B/K)
암성토 수급
Ⅲ 포 설
Ⅴ 다짐 (진동 Roller)
Ⅳ 2차 소 할 및 다짐
Ⅳ 다짐 시험 (L.B.T)
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2. 토 공
암 성토 시공
상부노반
F
M
하
부
노
반
M 15
5
F15
M 15
5
F85
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2. 토 공
비탈면 및 다짐
비탈면정리
다짐 후 절취 방법
불도저 이용 다짐
피복토 덧붙이기
유압식 백호 정형
진동 롤러 다짐
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2. 토 공
(4) 흙 쌓기(성토) 및 다짐
8. 침투 표면 수 및 용수처리
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구조물 뒷 채움 시공
2. 토 공
1, 침
침하
하원인
원인
2.
2. 부
부둥
둥침
침하하대책
대책
가.
가. 양질토사
양질토사
나. 부설두께
나. 부설두께
다. 소형다짐기
다. 소형다짐기
라. 연 약 지반 처리 철저
라.
연 약스지반
마. 접속
라 브처리
설치철저
마.
접속 스 라 브 설치
바. EPS(Expanded
poly – system Form, 발포 폴 리 스 틸 렌)
바.
poly – system Form, 발포 폴리스틸렌)
3. 뒷EPS(Expanded
채 움 재료 요구 조건
3.
채 움 재료 요구 조건 [그림.2.14]
가. 뒷
다짐양호
나.
가. 압축성
다짐양호
다.
나. 투수성
압축성
라.
다. 강도저하방지
투수성
라. 강도저하방지
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1-11 구조물 뒷 채움 시공
2. 토 공
교대 뒷 채 움
3. 뒷 채 움 재료 요구
조건 스라브 설치
마. 접속
가. 다짐양호 나. 압축성
다. 투수성,
라. 강도저하방지
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2. 토 공
구조물[BOX] 뒷 채 움 시공
Ⅰ 아스팔트 프 라 이 머 도 포
시공조건
Ⅱ 골재포설
뒷 채움 재료조건
Ⅲ 뒷 채움 다짐
Ⅴ 뒷채움폭 검측
Ⅳ 취약개소 다짐
다짐시기
-고속철도
-도로공사
Ⅳ 다짐 시 험(평 판 재 하 시 험)
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2. 토 공
구조물[교대] 뒷 채 움 시공
10.0 M
2
1
3
5
교
대
h1
4
구 분
적 용
H ≤ 3.0 M
H1=3.0 m
3.0m < H ≤
4.0m
H1=H
H ≥ 4.0m
H1=3.0 m
H ≤ 4.0m
H2=0 m
6
h2
3.0M
7
기
호
명 칭
재 질, 다 짐 도
1
시멘트 처리 보
조
도상 ( 700 mm )
31.5mm, 3%시멘트, ≿
100 %
2
보조 도상
( 200 mm )
31.5mm. ≿100 %
3
입도 조정 부순
돌
( 500 mm )
125mm, 80 MN/mm2,
Ev2/Ev1 < 2.3
4
시멘트 처리된
자갈
63mm, 3% 시멘트, ≿
100, 120 MN/mm2
Ev2/Ev1 < 2.2
서형 장비 다짐,1층
다짐 15c m 이하
o.5M
기호
명 칭
재 질, 다 짐 도
5, 6
일반 자갈
63 mm , ≥80 MN/mm2,
Ev2/Ev1 < 2.3
7
토공 표준
돋기
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구조물[터널-토공부] 뒷채움 시공
2. 토 공
Ⅱ
1.500
1.600
1
Ⅲ
3.00
터널
10.00
기호
명칭
재질및다짐도
Ⅰ
시멘트 처리 된 보조 도상
31.5mm. 3% 시멘트, ≤ 100 %
Ⅱ
보조 도상
31.5mm, ≤ 100 %
Ⅲ
입도조정 부순 돌
125mm, ≥ 80 MN/mm2 , Ev2/Ev1 ≥
2.3
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2. 토 공
1-14.구조물[BOX] 뒷 채움 시공
기호
`
명칭
재 질 및 다짐도
31.5mm, ≿100 %
Ⅱ
보조 도상
Ⅲ
입도조정 부순 돌
125mm, 80 MN/mm2 이상, Ev2/Ev1 : 2.3 이하
2
3
0.8 m
토공 표준 돋기
Ⅵ
2.0 m
1:1.5
Ⅴ
1:1.5
Ⅵ
Ⅴ
3.0 m
기
호
명칭
재 질 및 다짐도
Ⅳ
시멘트 처리된 자갈
63mm, 3% 시멘트, 100%이상, 120 MN/mm2 Ev2 / Ev1
< 2.2
Ⅴ
일반자갈
63 mm , 3 % 시멘트, ≥80 MN/mm2, Ev2/Ev1 < 2.3
40 / 40
구조물[BOX] 뒷 채움 시공
2. 토 공
41 / 40
경량성토공법(EPS)
1.
2.
3.
2. 토 공
개요
특징
가. 초경량 발포 폴 리 스 틸 렌, 흙 중량의 1/100
나. 자립성
다. 내압축성
라. 내수성
마. 시공성
바. 경제성
적용분야
42 / 40
경량성토공법(EPS)
2. 토 공
적용분야
43 / 40
2. 토 공
암 성토 시공
1.
2.
3.
4.
1)
2)
연속적 평탄하게 포설
최대치수 30cm이하. 1층 다짐 한계: 45cm
편절 편성지역 가급적 시공회피,일반재료와 교차시공금지
암 버 럭과 일반재료 분리시공
필요 시 입도 조정 층 설치
입도 조정 층 입도
f15
 5,
D15
f 15
5
D85
44 / 40
암 성토 시공
2. 토 공
암 성토 시공
F
D
45 / 40
2. 토 공
흙 쌓 기(성토)
비탈면 및 다짐
46 / 40
QUIZ
2. 토 공
1.흙의 공학적분류에서 4번 체 통과량이 50%이상이면 조립토이다
2.노체,노상재료가 박스 뒷채움 재료보다 입자 크기가 크다.
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BREAK TIME
흔들리며 피는 꽃
흔들리지 않고 피는 꽃이 어디 있으랴.
이 세상 그 어떤 아름다운 꽃들도
다 흔들리면서 피었나니
흔들리면서 줄기를 곧게 세웠나니
흔들리지 않고 가는 사랑이 어디 있으랴.
젖지 않고 피는 꽃이 어디 있으랴.
이 세상 그 어떤 빛나는 꽃들도
다 젖으며 젖으며 피었나니
바람과 비에 젖으며
꽃잎 따뜻하게 피웠나니
젖지 않고 가는 삶이 어디 있으랴.
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