Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

1

851 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

1

  1. 1. 재해복구사업 사전심의요청서 (실시설계단계) 의안번호 제 호건 명 : 우면산 산사태 복구공사(1공구) 2011. 11. 요청기관명 서울특별시 동부푸른도시사업소
  2. 2. 공 사 설 명 서시행청 서울특별시 산림조합중앙회 설계자 엔지니어링사업본부 동부푸른사업소공사위치 서울특별시 서초구 방배동 산92-15 일대설계기간 2011. 9. ~ 2011. 3. ( 180 일간)개 략 6,844백만원(공사6,538 실시설계233 감리73)공사비 - 공 사 비 : 6,538,000천원실 제 - 감 리 비 : 73,000천원공사금액 - 설 계 비 : 233,000천원 - 총사업비 : 6,844,000천원 ■ 수해복구공사 : 피해면적 A=0.1418km2 유역면적 A=0.632km2 ◉ 토 공 : 흙깎기(토사)-58,000m3, 흙깎기(리핑암)-0,000m3 흙깎기(발파암)-9,200m3 ◉ 구조물공 : 다기능 버트리스 사방댐 6개소 전석붙임 사방댐 1개소사업량 보막이 2개소, 골막이 57개소 중력식 옹벽(H=2.0m, L=256m, H=5.5m, L=40.4m) 등 ◉ 사면보호공 : 식생토낭, 돌망태심줄박기, 선떼붙이기 등 1식 쏘일네일링(L=6.0m)-188공 사면보강 수평배수공(L=12.0m)-29공 ◉ 조 경 공 : 1식 ◉ 부 대 공 : 1식첨부서류 사업계획서, 위치도, 현황사진, 설계서(실시설계보고서, 설계도면)
  3. 3. 구분 세부평가항목 페이지 가. 피해원인분석의 적정성 ① 피해당시 상황자료의 확보 및 정리 1-2, 도면참조공 ② 피해지역 재해이력 조사 2-11~2-16통 ③ 직⋅간접 피해원인 및 유역전체 차원에서의 피해원인 분석 2-11~2-16 ④ 피해원인 규명의 적정성 별도발주사 나. 복구계획의 타당성 ① 설계 수문량의 적정성 4-1~4-26항 ② 계획빈도의 적정성 4-48~4-50 ③ 자연친화적 복구설계의 반영 1-7~1-10 가. 하천일반하 ① 하도의 통수능 확보 및 유지대책(장애물 처리, 퇴저고사 준설 등) 4-42~4-43 ② 계획 홍수위의 적용 및 제방계획고의 적정성 4-48~4-50천 ③ 사방댐 설치 등 필요한 피해재발방지 대책 도면참조 ④ 하도계획의 적정성(평면계획, 종⋅횡단 계획 등) 도면참조 가. 산사태 ① 비탈다듬기, 단끊기 등 정지작업의 적정성 6-30 ② 조공법, 단쌓기, 떼 붙이기 등 사면 보호공의 적정성 7-7사 ③ 골막이 적정성 6-43, 도면참조 나. 야계사방(계류보전) ① 야계사방 위치 선정의 적정성 6-41~6-42면 ② 둑 높이에 따른 기울기 준수 도면참조 ③ 골막이, 보막이, 바닥막이, 기슭막이의 적정성 6-43, 도면참조 다. 옹벽 ① 활동, 전도, 지지력 등 옹벽의 안정성 확보 6-40
  4. 4. 우면산 복구공사 현황(전공구)과업구간 위치(1공구-래미안, 임광, 전원마을)
  5. 5. 과업구간 수해복구 조감도(래미안, 임광)
  6. 6. 과업구간 수해복구 조감도(전원마을)
  7. 7. 목 차1. 사업계획서 ··································································································································· 1-1 1.1 사업명 및 위치 ························································································································· 1-1 1.2 사업의 목적 ······························································································································· 1-1 1.3 사업의 내용 ······························································································································· 1-1 1.4 산사태 피해현황 ······················································································································· 1-2 1.5 설계요약 ······································································································································ 1-4 1.5.1 지반조사 분야 ···················································································································· 1-4 1.5.2 수리수문 분야 ···················································································································· 1-5 1.5.3 토질 및 기초 분야 ············································································································ 1-6 1.5.4 사방대책(요약) ···················································································································· 1-72. 기초조사 ········································································································································ 2-1 2.1 일반현황 ······································································································································ 2-1 2.1.1 유역의 일반현황 ················································································································ 2-1 2.1.2 유역의 자연현황 ················································································································ 2-6 2.1.3 유역의 현황 분석 ·············································································································· 2-9 2.2 수문 조사 ·································································································································· 2-10 2.2.1 수문관측소 현황 ················································································································ 2-10 2.3 피해 현황 ·································································································································· 2-11 2.3.1 수해 현황 ··························································································································· 2-113. 지반조사 ········································································································································ 3-1 3.1 조사개요 ······································································································································ 3-1 3.1.1 조사목적 ······························································································································· 3-1 3.1.2 조사지역 ······························································································································· 3-1 3.1.3 조사항목 ······························································································································· 3-2 -i-
  8. 8. 3.1.4 조사기간 ······························································································································· 3-2 3.1.5 조사장비 ······························································································································· 3-2 3.2 일반사항 ······································································································································ 3-3 3.2.1 지표지질조사 ························································································································ 3-3 3.2.2 현장조사 ································································································································· 3-9 3.2.3 현장시험 ······························································································································· 3-10 3.2.4 실내시험 ······························································································································· 3-14 3.2.5 폐공처리 ······························································································································· 3-17 3.2.6 흙과 암반의 분류 및 기재방법 ····················································································· 3-18 3.3 지형 및 지질 ··························································································································· 3-28 3.3.1 지형특성 분석 ·················································································································· 3-28 3.3.2 지질특성 분석 ·················································································································· 3-29 3.4 조사결과 ···································································································································· 3-31 3.4.1 지표지질조사 ···················································································································· 3-31 3.4.2 현장조사 ····························································································································· 3-33 3.4.3 현장시험 ····························································································································· 3-34 3.4.4 실내시험 ····························································································································· 3-37 3.5 설계지반정수 산정 ················································································································· 3-38 3.5.1 기본방향 ····························································································································· 3-38 3.5.2 토사층 설계지반정수 산정 ··························································································· 3-38 3.5.3 풍화암 설계지반정수 산정 ··························································································· 3-44 3.5.4 기반암 설계지반정수 산정 ··························································································· 3-45 3.5.5 수리특성 설계지반정수 산정 ························································································· 3-48 3.6 조사결과 요약 ························································································································· 3-49 3.6.1 조사결과 요약 ·················································································································· 3-494. 홍수량 및 홍수위 산정 ········································································································ 4-1 4.1 기본홍수량 및 계획홍수량 ···································································································· 4-1 4.1.1 홍수량 산정지점 ················································································································ 4-1 4.1.2 강우분석 및 확률 강우량산정 ······················································································· 4-6 - ii -
  9. 9. 4.1.3 강우의 시간분포 결정 ···································································································· 4-19 4.1.4 도달시간 ····························································································································· 4-23 4.1.5 기본 및 계획 홍수량산정 ····························································································· 4-27 4.2 홍수위 산정 ····························································································································· 4-36 4.2.1 계산방법의 선정 ·············································································································· 4-36 4.2.2 홍수위 산정을 위한 자료의 선정 ··············································································· 4-38 4.2.3 기점홍수위 ························································································································ 4-41 4.2.4 계획하폭 ····························································································································· 4-42 4.2.5 홍수위 계산 ······················································································································ 4-445. 개수계획 ········································································································································ 5-1 5.1 평면, 종단, 횡단 계획공 ········································································································· 5-16. 비탈면 안정성 검토 ················································································································· 6-1 6.1 과업의 목적 ································································································································· 6-1 6.2 과업의 내용 ································································································································· 6-1 6.3 비탈면 현황 ································································································································· 6-2 6.4 비탈면 불안정 요인 및 파괴유형 ·························································································· 6-3 6.4.1 비탈면 불안정 요인 ············································································································ 6-3 6.4.2 토사비탈면 파괴형태 ·········································································································· 6-4 6.4.3 암반비탈면 파괴형태 ·········································································································· 6-5 6.5 설계기준 ········································································································································ 6-6 6.5.1 경사 및 소단 적용기준 ······································································································ 6-6 6.5.2 비탈면 안전율 적용기준 ··································································································· 6-7 6.6 토사비탈면 안정해석 방법 ······································································································ 6-9 6.6.1 개요 ········································································································································· 6-9 6.6.2 비탈면 안정해석법 ·············································································································· 6-9 6.6.3 해석조건 ······························································································································· 6-11 6.6.4 침투해석 프로그램 ············································································································ 6-11 6.6.5 한계평형해석 프로그램 ··································································································· 6-11 - iii -
  10. 10. 6.7 암반비탈면 안정해석 방법 ···································································································· 6-12 6.7.1 개요 ······································································································································· 6-12 6.7.2 평사투영법 ·························································································································· 6-13 6.7.3 한계평형해석 ······················································································································ 6-14 6.7.4 개별요소법 ·························································································································· 6-16 6.8 토사비탈면 안정성 검토 ········································································································ 6-17 6.8.1 해석조건 및 설계지반정수 ····························································································· 6-17 6.8.2 최소 비탈면 경사 선정 ···································································································· 6-18 6.8.3 래미안 구간 안정성 검토 ······························································································· 6-19 6.8.4 비탈면 법면대책 수립 ······································································································ 6-30 6.8.5 비탈면 보강대책 ················································································································ 6-31 6.9 기타 구조물 안정성 검토 ······································································································ 6-35 6.9.1 철탑구간 안정성 검토 ······································································································ 6-35 6.9.2 상부 옹벽 구조물 안정성 검토 ····················································································· 6-40 6.9.3 사방댐 구조물 안정성 검토 ··························································································· 6-42 6.9.4 돌골막이 구조물 안정성 검토 ······················································································· 6-447. 사방구조물 계획 ························································································································ 7-1 7.1 과업의 목적 ································································································································· 7-1 7.2 설계방향 ········································································································································ 7-1 7.3 주요 사방구조물 ························································································································· 7-2 7.3.1 다기능 버트리스 사방댐 ··································································································· 7-2 7.3.2 슬릿트 사방댐 ······················································································································ 7-2 7.3.3 콘크리트 사방댐 ·················································································································· 7-3 7.3.4 전석붙임 사방댐 ·················································································································· 7-3 7.3.5 비탈식 사방댐 ······················································································································ 7-4 7.3.6 보막이 ····································································································································· 7-4 7.3.7 골막이 ····································································································································· 7-5 7.3.8 바닥막이 ································································································································· 7-5 7.3.9 기슭막이 ································································································································· 7-6 - iv -
  11. 11. 7.3.10 본 과업구간 사방구조물 계획현황 ··············································································· 7-67.4 비탈면 침식방지 방안 ··············································································································· 7-77.5 주거지 및 도로 경계 사방계획 ······························································································ 7-87.6 사방계획 종합 ····························································································································· 7-9◐ 부 록 Ⅰ◐ 부 록 Ⅱ◐ 도 면 계 획 평 면 도 종 단 면 도 비탈면 보강계획도 -v-
  12. 12. 1. 사업계획서1. 사업계획서 1.1 사업명 및 위치 1.2 사업의 목적 1.3 사업의 내용 1.4 산사태 피해현황 1.5 사방대책(요약)
  13. 13. 1. 사업계획서 1. 사업계획서1.1 사업명 및 위치 ㅇ 사업명 : 우면산 산사태 복구공사(1공구) 실시설계 용역 ㅇ위 치 : 서울특별시 서초구 양재동 산34-1 일원1.2 사업의 목적 본 사업은 2011 년 집중호우로 발생한 산사태 피해지(서울특별시 서초구 양재동 산34-1 일원)에 대한 재발방지를 위한 완벽한 복구로 계류의 침식을 방지하고 토사의 고정 및 유출저지로 산지를 안정시켜 유역내 재해예방 기능을 강화하는 등 산림자원의 기반조성 과 공공이익의 증진, 국토보존 등 산림의 공익적 기능을 극대화하는데 그 목적이 있다.1.3 사업의 내용 업무내용 수량 단위 비 고1. 현황측량, 현장조사 1 식 ․산사태 구역 및 주변지역에 대한 현황측량 ․군부대 옹벽 등 붕괴구조물에 대한 조사 지표지질조사 1 식 ․지질 및 구조현황 및 특성 검토 검토 ․표토 및 기반암의 분포 및 암질 시추조사 1 개소 ․지층분포, N치, 지하수위 및 투수계수 측정 시험굴조사 2 회 ․원지반과 붕적토의 밀도 및 시료채취2. 지반조사 현장투수시험 1 회 ․토사층의 대표 투수계수 측정 지표투수시험 1 회 ․우수시 유입율, 투수계수 측정 기본물성시험 2 식 ․토층의 기본 물성 파악 직접전단시험 2 회 ․원지반과 붕적토의 강도특성 파악3. 응급복구공사 1 회 ․추가 피해 방지를 위한 토석류 제거 및 임시보강4. 항구복구공사 1 회 ․산새태 방지를 위한 종합적인 사방대책 수립5. 설계도 작성 1 식 ․실시설계도서 작성6. 설계예산서 작성 1 식 ․2011년도 물가자료, 표준품셈에 의한 설계예산서7. 종합보고서 작성 1 식 ․수리/수문분석, 개수계획, 비탈면 안정성 검토 등 1 - 1
  14. 14. 1.사업계획서1.4 산사태 피해현황 【그림 1.4-1】래미안, 임광, 전원마을 산사태 피해전경 래미안, 임광 1 - 2
  15. 15. 1. 사업계획서【그림 1.4-2】전원마을 산사태 피해전경 전원마을(1,2,3호지) 1 - 3
  16. 16. 1.사업계획서1.5 설계요약1.5.1 지반조사 분야 지표지질조사 시추조사∙불연속면 방향성 및 공학적 특성 파악 ∙지층분포 특성 파악 및 제시험 현징밀도시험 지표투수시험∙토사층의 현장단위중량 및 토량환산계수 파악 ∙투수계수, 침투율 및 수위상승고 파악 표준관입시험 현장투수시험∙ 지반의 조밀도 및 연경도 파악 ∙ 지층별 투수계수 파악 토질기본물성시험 직접전단시험∙물리적 특성 파악 및 토성분류 ∙토사의 점착력 및 내부마찰각 산정 1 - 4
  17. 17. 1. 사업계획서1.5.2 수리수문 분야 구 분 공 종 내 용 총 9개 유역으로 구성됨 (래미안1,2 ,전원마을1~6, 임광) 유역면적, 유로연장, 유역평균폭, 기초조사 유역형상계수 산정 9개 유역에 대한 평균경사 및 평균 고도산정 유역의 토양군별 타입결정 과업유역 주변 서울, 인천, 수원 관측소 중 시우량자료 및 신뢰성이 관측소 및 확보된 서울관측소 선정(시강우 보유 강우량조사 년수 51개년 적용) 과업유역 주변 서초, 남현, 관악관측소는 시우량 자료 부족으로 신뢰성 미확보 서초관측소 남현관측소 2011년 7월 27일 홍수피해 분석 -서울 서초관측소 : 시간최대 강우 68.5mm, 일최대 281.0mm기왕홍수분석 -서울 남현관측소 : 시간최대 강우가 80.5mm, 일최대 352.0mm -금회 계획 빈도 : 약 90년빈도에 해당 홍수피해 : 우면산에 약 60ha 산사태 발생 서울관측소 1961년~2011년(51개년)의 시우량 자료이용하여 확률강우량 산정 1000 확률 국립방재연구소의 "FARD 2006" 프로 Rainfall Intencity(mm/hr) 강우량 그램 이용 확률가중모멘트법에 의한 Gumbel 100 홍 분석 분포를 채택 200년 수 100년 80년 50년 확률강우강도공식은 3시간이전·이후에서 30년 량 20년 10년 초기유입시간을적합한 것으로 나타남. Sherman형이 고려한 도달시간 산정 10 1 10 100 1000 산 Duration Time(min) 정 (Rziha, Kirpich, Kraven-II등) 홍수량 유역추적법, NRCS,합리식등의 홍수량 산정 산정비교 빈도별 홍수량산정 : 100년 빈도 홍수량 채택(20년,30년,50년,80년,100년,200년) 표준축차계산법에 의한 홍수위 산정 (래미안유역) he 에너지경사 V12 a hL = S f DX 개수 빈도별 홍수위 산정(래미안유역) 2g 수면 V22 Sf a SW 2g 계획 (20년,30년,50년,80년,100년,200년) Y1 홍수량에 따른 통수단면 검토 : 임광 하상 Y2 SO Z1 기준고 Z2 및 전원마을 1 - 5
  18. 18. 1.사업계획서1.5.3 토질 및 기초 분야 (1) 과업구간에 적합한 설계기준 산정 최소 안전율 기준 선정 100년 빈도 강우강도 적용∙건설공사 비탈면설계기준(2009) 준용 구 분 조 건 최소안전율 비 고 원지반 만수위시 Fs > 1.2 비탈면 강우강도 Fs > 1.3 적용시∙적합한 설계기준 선정으로 비탈면 안정검토 수행 ∙100년 빈도 강우강도를 적용한 침투해석 실시 (2) 비탈면 안정해석 최소 안전율 기준 선정 100년 빈도 강우강도 적용 침투해석 활동안정성 검토 중력식 쏘일네일링 보 공 용 정 토 강 법적 후안 성검∙강우강도를적용한침투해석 ∙침투해석을연동한활동검토 ∙부분적인파괴에안정성확보유리 ∙보강공법적용으로안정성확보 (3)비탈면 법면대책 수립 구 분 비탈면경사완화 돌망태 기슭막이 전석 기슭막이 (비탈면 정지) 법면대책 특징 ∙경사완화로 원지반 이완 최소화 ∙수로부등측면비탈면 안정성확보 ∙수로부및경사비탈면 안정성확보 (4)기타 구조물 안정성 검토 철탑구간 옹벽 구조물 활동안정성 검토 3차원 수치해석 외적안정성 검토 활동안정성 검토 ∙외적안정성 검토결과 4.882 - 활동 Fs = 4.63 > 1.5 290 Elevation(m) 280 - 전도 Fs = 3.45 > 2.0 270 260 250 - 지지력 Fs = 2.14 > 2.5 240 230 ※ 안정성 확보 220 210 200 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130∙강우강도를적용한침투해석 ∙침투해석을연동한활동검토 ∙기준안전율이상으로안정성확보 ∙옹벽구조물 활동안정성 확보 Distance(m) 1 - 6
  19. 19. 1. 사업계획서1.5.4 사방대책(요약)【그림 1.5-1】래미안, 임광 사방대책 래미안, 임광 1 - 7
  20. 20. 1.사업계획서 【그림 1.5-2】전원마을 1호지 사방대책 전원마을 1호지 1 - 8
  21. 21. 1. 사업계획서【그림 1.5-3】전원마을 2호지 사방대책 전원마을 2호지 1 - 9
  22. 22. 1.사업계획서 【그림 1.5-4】전원마을 3호지 사방대책 전원마을 3호지 1 - 10
  23. 23. 2. 기초조사2. 기초조사 2.1 일반현황 2.2 수문 조사 2.3 피해 현황
  24. 24. 2. 기초조사 2. 기초조사2.1. 일반현황2.1.1.유역의 일반현황 (1) 유역의 개황 본 과업대상은 우면산 유역으로 각각의 유역면적 및 유로연장은 【표 2.1-1】과 같으 며 대부분의 유역이 작고 협소하다. 해발 300m내의 저산지급이며 수 미터의 표토층이 호사편마암반층 위에 형성되었고, 유로의 길이가 짧고 경사가 급하여 강우시 첨두유량 증가 및 유속 및 소류력이 크다. (2) 유역의 특성 유역특성은 하천을 포함한 그 유역이 가지는 일반적인 현황을 파악할 수 있으며, 유역 의 강우-유출 등 수문학적 특성 분석을 위한 기초자료로 사용되므로 정확성이 확보되어 야 한다. 따라서 금회 과업에서는 국토지리정보원에서 제작, 배포한 수치지형도를 사용 하여 유역특성을 정도 높게 분석하였다. 유역특성의 분석은 유역의 평균적 특성, 표고별 누가면적 및 구성비, 평균고도, 평균경사 등으로 구분하여 실시하였다. (가) 유역의 평균적 특성 유역의 일반적 특성은 유역면적, 유로연장, 유역평균폭, 유역형상계수 등으로 구분되며, 이는 하천을 포함한 유역을 이해하고, 유역의 유출특성을 파악할 수 있는 가장 중요한 기초자료이 ․ 다. 금회 과업에서는 구간 내 주요 지류의 합류지점, 수리 수문 분석시 중요한 지점을 선정하 【 】 여 유역의 일반적 특성을 분석하였으며, 표 2.1-1 과 같다. 유역의 평균폭은 유역면적을 유로 연장으로 나눈 값으로 하천의 길이에 대한 유역의 평균적인 폭을 나타내며, 일반적으로 대하천 일수록 수치가 커진다. 유역의 형상계수는 유역면적을 유로연장의 제곱으로 나눈 값으로 형상 계수가 크면 길이에 비해 폭이 넓은 유역이고, 작으면 유역의 폭이 좁고 길이가 긴 유역을 형 성하는 것이 일반적이다. 유역의 형상계수는 유역의 형태를 나타내는 무차원 단위의 수치로써 형상계수가 1.0에 가까울수록 유역의 형상은 정방형에 근접하며 형상계수가 클수록 유출의 집 중성향이 매우 크므로 첨두홍수량이 크게 발생된다. 반면 형상계수가 작으면 유출의 집중성향 도 약해지며 따라서 첨두홍수량이 비교적 적게 나타날 것으로 예측할 수 있다. 2 - 1
  25. 25. 2. 기초조사【표 2.1-1】유역의 평균적 특성 유역 유로 유역 유 역 산정지점 부호 면적 연장 평균폭 형상계수 비고 A(km2) L(km) (A/L) (A/L2) 하구 RM0 0.098 0.64 0.15 0.24 레미안 지류 합류후 RM1 0.094 0.60 0.16 0.26 유역1 지류 합류전 RM2 0.076 0.60 0.13 0.31 상류지점 RM3 0.045 0.27 0.17 0.62 레미안 유역2 RM4 0.020 0.19 0.11 0.55 전원마을1 JW1 0.021 0.110 0.19 1.73 전원마을2 JW2 0.032 0.200 0.16 0.80 전원마을3 JW3 0.048 0.290 0.16 0.57 전원마을4 JW4 0.004 0.040 0.10 2.5 전원마을5 JW5 0.075 0.340 0.22 0.64 전원마을6 JW6 0.059 0.320 0.18 0.57 임광유역 IK0 0.040 0.270 0.14 0.54(나) 유역의 평균고도 및 평균경사 ① 유역평균경사 유역의 경사는 침투나 유출, 토사의 침식 등에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 유역의 평균경사를 분석하기 위하여 본 과업구간의 주요지점을 대상으로 수치지도를 이용한 GIS TOOL(ArcView)을 사용하여 분석한 결과 다음과 같이 나타났다. ② 유역평균고도 일반적으로 유역의 고도가 증가하게 되면 이에 비례하여 강수량이 증가하게 되며, 이 로 인해 유출도 증가하게 된다. 이러한 점에서 유역의 평균고도는 지상학적 인자로서 주 된 유역 특성중 하나이다. 유역의 평균고도를 분석하기 위하여 본 과업구간의 주요지점 을 대상으로 수치지도를 이용한 GIS TOOL(ArcView)을 사용하여 분석한 결과, 다음과 같이 나타났다. 2 - 2
  26. 26. 2. 기초조사【표 2.1-2】유역의 평균경사 및 평균고도 주요지점 산정지점 평균고도 평균경사 비고 부 호 (EL.m) (%) 레미안 유역1 RM0 182.11 19.00 레미안 유역2 RM4 111.40 18.43 전원마을1 JW1 78.18 15.91 전원마을2 JW2 116.11 22.96 전원마을3 JW3 134.05 23.27 전원마을4 JW4 87.65 19.37 전원마을5 JW5 130.56 19.44 전원마을6 JW6 124.5 20.69【그림 2.1-1】레미안 유역1 < 유역의 평균 경사도 > < 유역의 평균 고도 >【그림 2.1-2】레미안 유역2 < 유역의 평균 경사도 > < 유역의 평균 고도 > 2 - 3
  27. 27. 2. 기초조사【그림 2.1-3】전원마을1(JW1) < 유역의 평균 경사도 > < 유역의 평균 고도 >【그림 2.1-4】전원마을2(JW2) < 유역의 평균 경사도 > < 유역의 평균 고도 >【그림 2.1-5】전원마을3(JW3) < 유역의 평균 경사도 > < 유역의 평균 고도 > 2 - 4
  28. 28. 2. 기초조사【그림 2.1-6】전원마을4(JW4) < 유역의 평균 경사도 > < 유역의 평균 고도 >【그림 2.1-7】전원마을5(JW5) < 유역의 평균 경사도 > < 유역의 평균 고도 >【그림 2.1-8】전원마을6(JW6) < 유역의 평균 경사도 > < 유역의 평균 고도 > 2 - 5
  29. 29. 2. 기초조사2.1.2. 유역의 자연현황 ․(1) 지형 지질 및 토양 (가) 지 형 ① 유점사 쉼터 계곡 유점사 쉼터 계곡 유역은 서울특별시 서초구, 경기도 과천시 경계에 있는 우면산에 위 치하고 있는 계곡이며, 관악산 줄기였던 우면산은 남태령 고갯길 확장으로 완전히 분리 되었다. 모양이 소가 누워 있는 모습을 닮았다 하여 붙인 이름이다. 관암산이나 도마산, 사정산, 수정봉 등으로 불렸다. 2004년 7월 23일 자연생태공원으로 지정되었다. 과천과 서울을 경계를 짓는 우면산의 장소는 실제로서는 방배역부터이다. 왜냐하면, 방배역 지 점에서 우면산 너머는 과천시의 경마공원 근방이기 때문이다. 또한, 대공원 지점에서 우 면산 너머에는 방배역과 사당역 사이이다. 우면산의 동쪽 끝은 실제로 양재역이지만, 경 부고속도로를 만들려고 우면산의 중도를 끊어버려서 양재역에서는 우면산을 다닐 수 없 게 되었다. 우면산의 서쪽 끝은 사당역이다. (나) 지 질 ① 유점사 쉼터 계곡 계곡유역의 지질 구성은 선캄브리아기의 흑운모 호상편마암(BCEbngn)이 전 지역에 걸 쳐 분포하고 있는 것으로 나타났다. (다) 토 양 농업과학기술원이 전산화 사업을 통해 구축한 1:25,000 도엽의 정밀토양도를 이용하여 금 회 과업 유역 내의 토양분포 상황을 살펴본 바, SCS의 수문학적 토양군 중 침투율 크고 표 토토성이 사질이나 미사질양토 등으로 구성되며, 화성암과 제4기층을 포함하고 있는 TYPE A는 유역 전반에 걸쳐 임야 및 간이 초지의 형태로 분포되어 있다. 토양형은 Arc, ArD, SNE2, SRF2로 침투가 대체로 크고 사양토와 양토 등으로 형성되어 있다 상기의 언급된 정밀토양도에 대한 SCS의 수문학적 토양별 분류기준은 미 토양보존국 SCS(현재 NRCS)와 한국농촌진흥청이 정밀토양도 제작시 미 농무성(U.S. Department of 【 】 Agriculture)의 토양분류기준을 기초로 제작했기 때문에 다음의 표 2.1-3 SCS의 분류기준 으로 수문학적 토양군별로 재분류가 가능하다. 2 - 6
  30. 30. 2. 기초조사 즉, 토성, 토양심도, 토양배수, 토양팽창, 유기물함량에 대한 SCS와 농촌진흥청의 분류기 준을 정량적으로 비교, 검토하여 정밀토양도상의 토양통을 SCS의 수문학적 토양군 A, B, C, D로 분류기준을 적용할 수 있다. 이를 농과원 등(2007)은 위 연구를 기초로 토성, 배수등급, 투수성, 투수저해토층의 유무 및 출현깊이, 지하수위 등 침투수량을 지배하는 요인들을 적 용하고, 우리나라 토양의 주 점토광물이 비팽창성인 Kaoline계이므로 투수가 점토의 절대함 량이나 불투층, 지하수위 등에 지배되고 있기 때문에 토양의 수축 및 팽창을 고려하지 않고 정밀토양도상의 토양통을 SCS의 수문학적 토양군 A, B, C, D로 재분류하였다. 【 】 【 】 그 결과는 표 2.1-4 과 같고, 표 2.1-5 는 금회 과업유역 내에 속한 정밀토양도 토양통 들을 농과원(2007)이 제시한 기준에 의해 재분류한 결과이다.【표 2.1-3】SCS 수문학적 토양군의 분류기준토양형 토양의특성 침투율(mm/h) 낮은 유출율 (Low Runoff Potential) 7.62-11.43TYPE A 침투율이 대단히 크며 자갈이 있는 부양질, 배수 매우양호 (0.3~0.45inch) (High Infitration Rate)TYPE B 침투율이 자갈이섞인 사질토, 배수 Infitration Rate) 돌 및 (0.15~0.30inch) 대체로 크고 (Moderate 대체로 양호 3.81-7.62 1.27-3.81TYPE C 침투율이 대체로 작고, 대체로 세사질토양층, 배수 대체로 불량 (0.05~0.15inch)TYPE D 높은 유출율 (High Runoff 거의 불투성, 배수 대단히 불량 (0~0.05inch) 점토질 종류의 토양으로 Potential), 침투율이 대단히 작은 0-1.27 2 - 7
  31. 31. 2. 기초조사【표 2.1-4】과업 유역의 SCS 토양군별 면적 토양 TYPE별 면적(km2) 계 산정지점 A B C D (km2) 하구 0.004 0 0 0 0.004레미안 지류합류후 0.018 0 0 0 0.018유역1 지류합류전 0.031 0 0 0 0.031 상류지점 0.045 0 0 0 0.045 레미안 유역2 0.020 0 0 0 0.020 전원마을1 0.01 0.011 0 0 0.021 전원마을2 0.032 0 0 0 0.032 전원마을3 0.048 0 0 0 0.048 전원마을4 0.004 0 0 0 0.004 전원마을5 0.075 0 0 0 0.075 전원마을6 0.059 0 0 0 0.059 임광 유역 0.040 0 0 0 0.040【표 2.1-5】유역내 토양통의 수문학적 분류 및 토양군별 특성 토양의특성토양형 토 양 부 호 표토의 토성 배수등급 토지이용 추 천 토양유형 모래 및 퇴적양식 미사질양토, 미숙, 변성암,TYPE A SNE2, ArD, Arc, 사양토, 매우양호 간이초지, SRF2 양질사토, 임지, 기타 사질전, 제4기층, 화성암, 양토 기타 퇴적암 2 - 8
  32. 32. 2. 기초조사2.1.3 유역의 현황 분석(1) 유역의 일반적 현황 유역면적과 유로연장은 소규모 유역을 형성하고 유역의 평균폭과 형상계수가 【표 】 2.1-6 과 같이 분석되었으며, 유역의 형상은 수지상의 유역인 것으로 판단된다.【표 2.1-6】유역의 일반현황 지점 평균폭 형상계수 평균고도 평균경사 비고 (km) (EL.m) (%)레미안 유역1 0.15 0.24 182.11 19.00레미안 유역2 0.11 0.55 111.40 18.43 전원마을1 0.19 1.73 78.18 15.91 전원마을2 0.16 0.80 116.11 22.96 전원마을3 0.16 0.57 134.05 23.27 전원마을4 0.10 2.5 87.65 19.37 전원마을5 0.22 0.64 130.56 19.44 전원마을6 0.18 0.57 124.5 20.69 2 - 9
  33. 33. 2. 기초조사2.2 수문 조사2.2.1 수문 관측소 현황 유역의 수문설계를 위한 기초수문자료를 획득하기 위해 유역내 또는 유역의 인근에 위치하고 있는 강우관측소, 기상관측소에 대하여 조사하여 관측소의 현황을 파악하였으 며, 각 관측소에서 보유하고 있는 기록에 대한 신뢰성을 파악하여 수문분석에 대한 적용 성 유무를 판단하였다. (1) 우량 관측소 서울관측소의 우량자료를 이용하여 유역의 수문분석을 수행하기 위해 유역의 중심으로부 터의 거리, 시우량 및 일강우 보유기록의 연속성 및 지형적인 특성, 강우의 진행방향 등을 고려하여 검토한 결과 서울 관측소는 1907년 관측을 개시하여 일강우 및 시강우 자료기 록 보유년수가 50개년으로 충분하고 신뢰할 수 있는 자료를 보유하고 있어 서울관측소의 자료를 이용하여 수문분석을 실시하였다. 유역인근에 위치하고 있는 관측소에 대한 일반적인 현황과 자료보유 기간은 표 2.2- 【 】 【 】 1 및 그림 2.2-1 와 같다. 【표 2.2-1】강우관측소 현황 위 치 관측 관측 관 할 시 우 량관측소 개시일 종별 관서명 보유현황 행정구역 경도 위도서 울 서울 종로구 126°57′56.84″ 37°34′ 17.08″ 1907-10 송월동 보통 기상청 50개년인 천 인천 중구 126°37′29.64″ 37°28′ 39.36″ 1904-08 전동 보통 기상청 〃수 원 수원 권선구 126°59′15.47″ 37°16′ 12.09″ 1964-01 서둔동 보통 기상청 47개년 2 - 10
  34. 34. 2. 기초조사 【그림 2.2-1】티 이 센 망 도2.3 피해 현황2.3.1 수해 현황 (1) 수해현황 우리나라는 몬순지대의 대륙성 기후권에 속해 있어 하절기인 6 ~9월 사이에 다량의 집중강우로 인하여 빈번한 수해가 발생하고 있다. 구체적인 원인으로는 중국대륙 및 동 지나해에서 발생하는 저기압이 하절기의 극전선(장마전선) 및 남양군도 부근에서 발생되 어 이동해 오는 태풍등에 기인한다. 특히 풍수해를 가중시키는 원인으로 연간 강수량의 2/3가 농작물의 개화, 결실기인 하절기에 집중적으로 내려 큰 풍수해의 원인이 되고 있 다. ~ 과거 우리나라의 주요 호우 및 태풍피해 중 20위중 8개가 최근 10개년(2000 2009년) 에 발생되었는데 그 원인은 도시화로 가옥의 밀집과 무분별한 개발로 인한 유출증가 및 기상이변으로 인한 집중호우 등에 기인하는 것으로 판단되며 과거 우리나라에 큰 피해 【 】 를 유발한 주요호우 및 수해현황은 표 2.3-1 와 같다. 2 - 11
  35. 35. 2. 기초조사 【표 2.3-1】과거 주요호우 및 수해현황 구분 피해내용 이재민 인명피해 재산피해년도 주요피해지역 (인) (사망,실종) (백만원) 기간 내용 2002년 8.30~9. 1 태풍(RUSA) 전국 63,085 246 6,322,304 2003년 9.11~9.13 태풍(MAMI) 제주,동․남해안, 경남, 10,975 경북, 강원 131 5,073,388 집중호우 및 2006년 7. 9~7.29 태풍(EWINIAR) 전국 2,790 62 2,016,235 1998년 7.31~8.18 집중호우 전국(제주제외) 24,531 324 1,519,022 집중호우 및 1999년 7.23~8. 4 태풍(OLGA) 전국 25,327 67 1,304,246 1990년 9. 9~9.12 집중호우 서울, 경기, 강원, 충북 187,265 163 890,060 1987년 7.15~7.16 태풍(THELMA) 남해, 동해 99,516 345 726,883 1995년 8.19~8.30 집중호우 경기, 강원, 충남, 충북 24,146 65 668,406 1987년 7.21~7.23 집중호우 중부 50,472 167 612,084 1996년 7.26~7.28 집중호우 서울, 경기, 강원, 인천 16,933 29 606,306 1989년 7.25~7.27 집중호우 충남, 충북, 전남, 전북 54,041 경남, 경북 128 524,541 1991년 8.22~8.26 태풍(GLADYS) 부산, 강원, 경북, 경남 20,757 103 385,058 1998년 9.29~10.1 태풍(YANNI) 제주, 전남, 경남, 경북 4,827 57 334,613 호우 및 태풍 2000년 8.23~9. 1 (PRAPIROON) 전국 1,927 28 307,168주) 1. 자료출처 : 재해년보 2009(소방방재청, 중앙재난안전대책본부) 2. 피해액은 2009년 가치 2 - 12
  36. 36. 2. 기초조사【그림 2.3-1】과거 주요 태풍 경로도 과업구간 2 - 13
  37. 37. 2. 기초조사(가) 태풍 루사(RUSA, 2002. 8. 27 ~ 9. 1)에 의한 수해 분석 ① 태풍의 원인 및 강우특성 태풍 루사(RUSA)는 8월 23일 오전 9시경 괌섬 동북동쪽 약 1,800km 해상에서 발생하 여 8월 31일 오후 3시경 전남 고흥반도로 상륙할 때까지 이례적으로 줄곧 중심기압 950hPa에 중심풍속 초속 36m를 유지, [강급] 강도의 [대형급] 규모를 유지하며 거의 최상 의 힘을 가진 채 우리나라에 상륙했고, 이후에도 상당 시간 그 강도를 유지하면서 전국에 막대한피해를 입혔다. 태풍 루사가 대형급 태풍을 유지할 수 있었던 것은 남해상의 해수면 온도가 평년보다 높아 바다로부터 지속적으로 에너지를 공급받았기 때문으로 해수온도가 평년보다 높은 ~ ℃ 27 29 를 보인 남해 먼바다는 지속적으로 수증기를 발생해 루사의 에너지원이 되었다. 여기에 한반도에 동서로 놓인 북태평양 고기압의 상층에서 부는 편서풍이 이례적으로 약 해 태풍의 이동속도와 방향전환을 막았던 것으로 분석되었다. 이로 인해 루사는 한반도 ~ 를 길게 관통하며 초속 30 50m의 강풍과 일 최고 강수량 871.0mm라는 경이적인 기록 을 세우며 전국적인 대규모 홍수피해를 발생시켰다. 태풍 루사는 8월 30일 17시경에 제주도 남남동쪽 약 330km 부근 해상에서 느리게 북 진하여 태풍의 중심 외곽에 겹겹이 분포한 나선형의 비구름대가 접근하면서 제주도와 남 부지방을 중심으로 비를 내렸다. 8월 31일 18시경에는 전라남도 지방을 통과하면서 남부 및 강원지방을 중심으로 비를 내렸고, 특히 남부산간과 강원 영동지방에서는 매우 강한 바람을 동반한 강한 비가 내렸다.(나) 태풍 매미(MAMI, 2003. 9. 11 ~ 9.13)에 의한 수해 분석 ① 이동경로 한반도 남부에 막대한 피해를 입힌 제 14호 태풍 ‘매미’는 사천지역에 412mm의 비를 뿌린 것을 비롯해 순간 최대풍속과 내륙상륙 때의 해면기압 극값 등을 경신한 태풍으로 2003년 9월6일 오후 3시께 괌섬 북서쪽 약 400Km부근 해상에서 발생해 느리게 북서진 한 뒤 9일 오전 9시께 태풍으로 발달, 11일 오전 9시께 중심기압 910hPa의 초대형 태풍 으로 발달하였다. 이때부터 방향을 바꿔 12일 오후 6시 제주도 성산포 동쪽 부근해상을 거쳐 12일 오후 8시 사천시 부근해안으로 상륙했다가 함안을 거쳐 13일 오전 2시30분 경북 울진 부근 해 안을 통해 동해상으로 진출하였다. 2 - 14
  38. 38. 2. 기초조사 ② 강우량 현황 9월 11일 제주도와 남해안지방이 태풍 전면에 들면서 비가 오기 시작해 11일에서 13일 오전 전국적으로 10 ~450mm 분포로 강우량이 지역별 편차를 보였다. 특히 남해를 비롯 ~ 한 남해안지방과 대관령을 비롯한 강원도 영동지방은 시간당 47.0mm 79.5mm의 집중 호우가 내려 하루 강우량은 400mm정도로 많은 값을 나타냈다. 지역별로는 남해 452.5mm, 진주 271.1mm, 산청 256.5mm, 마산 178.0mm, 통영 164.5mm, 부산 104.0mm 등이며 AWS(무인자동기상관측기)에 의한 관측으로는 사천에서 412.0mm, 지리산 403.0mm 등을 기록했다. ③ 바람현황 태풍 ‘매미’ 통과시 최대 순간풍속은 제주 60 m/s와 고산 60 m/s로 한반도 관측(1904 년)이래 최대 순간풍속 극값인 2000년 8월31일 58.3 m/s를 경신했으며 여수의 최대 순간 풍속이 35.1 m/s로 이 지역 기상관측 이래 최대기록을 세웠다. ④ 태풍 ‘매미’의 특징 태풍 ‘매미’가 북상할 때 북쪽으로는 대륙고기압이, 동쪽에는 북태평양고기압이 위치해 태풍이 발생한 뒤 속도가 느리게 진행했고 한반도 남해상 부근의 해수면 온도가 28˚C로 높아 태풍의 세력을 계속 유지하면서 북상, 북위 30 ° 부근에서는 태풍의 중심기압이 940hPa로 태풍의 위력이 강했다. 또한 관측 이래 최대순간 풍속 극값을 경신한 주된 원인은 한반도를 통과한 태풍 중 중심기압이 가장 낮았으며, 한반도를 중심으로 북쪽에는 찬 성질을 가진 대륙고기압이 위치하고 남쪽에는 발달한 열대저기압인 태풍이 위치해 고기압과 태풍간의 대기압력공 간 격차에 의해 나타나는 힘인 ‘기압경도력’이 강했기 때문이다. 태풍 ‘매미’가 사천시 부근 해안에 상륙할 때의 중심기압은 950hPa로 분석되며, 중심 부근 최대풍속은 40 m/sec이었고 풍속 15 m/sec이상의 태풍 중심반경이 약 330km 이내 로 태풍의 강도는 ‘강’ 크기는 ‘중형’이었다.(다) 최근 집중호우에 의한 수해 분석 금회 유역은 2011년 7월 27일의 집중호우로 인한 산사태 피해현황을 조사하였다. ① 2011년 7월 27일 홍수피해 분석 2011년 발생한 금회 유역의 강우현황을 조사한 결과 서울 서초관측소에서 2011년 7월 27일에는 시간최대 강우가 68.5mm, 일최대 281.0mm로 관측되었고, 또한 서울 남현관측 2 - 15
  39. 39. 2. 기초조사 소에서 는 같은날(2001년 7월 27일) 시간최대 강우가 80.5mm, 일최대 352.0mm로 관측되 었다. 이는 금회 계획 빈도의 약 90년빈도에 해당되는 강우가 발생한 것으로 검토되었으며 홍수피해는 우면산에 약 60ha산사태를 일으킨 것으로 조사되었다.【표 2.3-2】최근의 집중호우에 의한 시강우량 (단위 : mm) 기 간 1시 2시 3시 4시 5시 6시 7시 8시 9시 10시 11시 12시 최 대 일최대 비관측소 구분 년 월· 13시 14시 15시 16시 17시 18시 19시 20시 21시 22시 23시 24시 시강우 강우 고 일 0.0 16.5 13.0 19.0 11.5 20.0 30.5 62.5 68.5 13.0 2.0 2.5 집중 2011 7.27서초 호우 68.5 281.0 17.0 4.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 건 교 0.0 21.0 17.5 29.0 19.5 27.5 32.5 86.5 80.5 6.5 3.5 7.5 부남현 집중 2011 7.27 호우 86.5 352.0 8.0 2.5 2.0 7.5 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0【표 2.3-3】산사태 발생지점 서초관측소 남현관측소 2 - 16
  40. 40. 3. 지반조사3. 지반조사 3.1 조사개요 3.2 일반사항 3.3 지형 및 지질 3.4 조사결과 3.5 설계지반정수 산정 3.6 조사결과 요약
  41. 41. 3. 지반조사 3. 지반조사3.1 조사개요3.1.1 조사목적 본 조사의 목적은 “우면산 산사태 복구사업”중 확인조사를 위한 시추조사 및 현장시험 을 실시하여 지층의 분포상태 및 토성을 파악하여 시공에 필요한 지반공학적 기초자료 를 수집, 분석하여 제반자료를 제공하므로써 보다 경제적이고 합리적인 시공이 되도록 하는데 그 목적이 있다.3.1.2 조사지역 【표 3.1-1】조사지역 현황 행정구역 ∙ 서울특별시 서초구 방배동 우면산 일대 조사구역 ∙ 래미안 조사지역 현황 3 - 1
  42. 42. 3. 지반조사3.1.3 조사항목 과업지역을 대상으로 지반구성 및 공학적 특성을 규명하고자 지반조사를 실시하였으 며, 지반조사 내용 및 수량은 다음과 같다.【표 3.1-2】지반조사 항목 및 수량 항 목 수 량 단 위 비 고 지표지질조사 1 식 시추조사 1 개소 표준관입시험 7 회 현장시험 현장밀도시험 2 회 현장투수시험 1 회 지표투수시험 1 회 실내시험 토질기본물성시험 직접전단시험 2 2 회 회3.1.4 조사기간【표 3.1-3】조사기간 구 분 조 사 기 간 현장답사 및 조사계획 수립 2011. 9. 2 ~ 2011. 9. 6 지표지질조사 및 시험굴조사 2011. 9. 7 ~ 2011. 9. 20 시추조사 및 현장시험 2011. 9. 20 ~ 2011. 9. 24 실내시험 2011. 9. 14 ~ 2011. 9. 27 성과분석 및 보고서작성 2011. 9. 24 ~ 2011. 10. 103.1.5 조사장비【표 3.1-4】조사항목별 장비 장 비 명 규 격 수 량 비 고 지표지질조사 장비 - 1조 지질햄머, 클리노콤파스, 슈미트햄머 외 시추기 및 부대장비 OP-300 1대 유압형 회전수세식 표준관입시험 기구 - 1조 Split spoon sampler 현장밀도 시험기 - 1조 전자저울, Sand cone, 플레이트 외 현장투수시험기 - 1조 지하수위 측정기, 초시계 외 토질기본물성 시험기 KS F 2309 외 1조 함수비, 비중, 입도분석, 체분석, 액소성 시험기 직접전단시험기 KS F 2343 1대 직접전단 시험기 3 - 2
  43. 43. 3. 지반조사3.2 일반사항3.2.1 지표지질조사 지표지질 조사에서는 주로 절리의 방향(Orientation), 간격(Spacing), 틈새(Joint Aperture), 거칠기(Joint Surface Roughness), 연장성(Persistence), 풍화상태, 지하수위 유 출상태 등을 종합적으로 조사하여 이를 평가 분석후 사면안정 검토에 이용하며, 조사시 사용되는 장비는 Clinometer, Brunton Compass, Profile Gauge 및 Geological Hammer 등이 있고 이의 사용법은 아래와 같다. 【그림 3.2-1】지표지질 조사시 장비의 개략적인 사용방법 (a) Clinometer의 사용방법 (b) Profile Gauge 사용방법 (1) 절리 방향성(Orientation) 방향의 측정은 컴퍼스나 클리노미터에 의해 이루어지며, 자성이 강한 암반, 철관 또는 레일 등에 의해 영향을 받을 수 있는 곳에서는 Clino-rule, 50m자 또는 방위각을 읽을 수 있는 분도기를 사용한다. 또한 주어진 지역의 불연속면 군을 정의하기 위해서는 충분 한 양의 불연속면에 대한 측정이 이루어져야 한다. 【그림 3.2-2】절리면 방향 측정방법 주향과 경사의 측정 방법 콤파스를 이용한 불연속면 측정 3 - 3
  44. 44. 3. 지반조사(2) 절리 간격(Spacing) 인접한 불연속면간의 직선거리를 나타낸다. 일반적으로 같은 군에 속하는 불연속면의 평균거리로 표시된다. 극히 간격이 좁은 불연속면 군들이 나타나는 암반은 낮은 점착력 을 나타나게 되며, 특별한 경우에는 암반의 파괴형태가 평면파괴에서 원형파괴나 토석류 (flow) 로 전환되기도 한다. 불연속면의 방향에서와 마찬가지로 미끄럼이 일어날 수 있는 충분한 수의 불연속면이나 불연속면 군과 낮은 전단강도와 같이 변형에 대해 다른 조건 들이 나타날 때에는 불연속면 간격의 중요성이 증가된다. 불연속면의 간격은 암반을 구 성하고 있는 암괴의 크기를 결정할 수 있다. 간격은 암반의 투수율이나 용출특성에 큰 영향을 미치며, 암괴의 크기분포는 특성, 굴착성과 같은 공학적인 성질에도 영향을 준다. 일반적으로 불연속면의 투수도는 간격에 반비례한다.【표 3.2-1】불연속면 간격의 등급 (ISRM) 절리간격의 표현 간 격 (mm) 절리간격의 표현 간 격 (mm)극도로 좁다 Extremely Close < 20 넓 다 Wide 600~2,000 매우 좁다 Very Close 20~60 매우 넓다 Very Wide 2,000~6,000 좁 다 Close 60~200 보 통 Moderate 200~600 극도로 넓다 Extremely > 6,000 Wide(3) 절리 연속성(Persistence) 한 평면 내에서의 불연속면의 크기나 면적의 정도를 나타낸다. 이것은 노두에서 나타 나는 불연속면의 길이로 표시된다. 이 요소는 대략적으로 노출된 표면에서의 불연속면의 길이를 관찰함으로써 정량화 될 수 있으며, 암반의 공학적인 성질을 결정하는 가장 중요 한 요소 중의 하나이지만, 현장에서 노두의 크기에 제한을 받기 때문에 결정하기 힘든 요소이다.【표 3.2-2】불연속면 연속성의 등급(ISRM) 절리 연속성의 표현 절리 연속성의 표현 간 격 간 격 (ISRM) (ISRM)매우 낮다 Very Low < 1m 높 다 High 10 ~ 20m 낮 다 Low 1 ~ 3m 보 통 Medium 3 ~ 10m 매우 높다 Very High > 20m 3 - 4
  45. 45. 3. 지반조사(4) 절리 절리 거칠기(Roughness) 불연속면의 거칠기는 여러 불연속 평면들의 평균평면에 나타나는 작은 규모의 요철 (Uneveness)이나 큰 규모의 만곡(Waviness)으로 정의된다. 실제에 있어서 만곡은 전단변 위의 초기방향에 영향을 주는 반면에, 요철은 일반적으로 중간 규모의 원위치전단시험이 나 실험실에서 구해질 전단강도에 영향을 준다. 노두나 시추 코아에서 이루어진 측정으 로부터 불연속면의 성질이 기록될 때에는 일반적으로 소규모의 요철과 더 큰 규모의 만 곡사이가 구분되어야 한다. 대규모의 굴곡은 소규모 또는 중간 규모의 굴곡 위에 중첩될 수 있다. 이 불연속면의 거칠기는 특히 변위가 없거나 충진이 되지 않은 불연속면에서의 전단응력에 상당한 영향을 준다. 틈새, 충진물 두께 또는 이전의 전단 변위가 증가하면 이 거칠기의 중요성은 감소된다. 충진물이 없는 경우에는 정확한 추정이 가능하며 Profile Gauge를 이용하여 측정한다.【표 3.2-3】불연속면 거칠기 등급및 JRC < 불연속면의 거칠기 등급 > < 거칠기 종단면과 JRC >구 분 표 현 상 태 Ⅰ Rough 거칢, 계단면 Ⅱ Stepped Smooth 부드러움, 계단면 Ⅲ Slickensided 경면, 계단면 Ⅳ Rough 거칢, 파상면 Ⅴ Undulating Smooth 부드러움, 파상면 Ⅵ Slickensided 경면, 파상면 Ⅶ Rough 거칢, 평면 Ⅷ Planar Smooth 부드러움, 평면 Ⅸ Slickensided 경면, 평면 3 - 5
  46. 46. 3. 지반조사【그림 3.2-3】불연속면 거칠기 및 강도측정 전경 불연속면 거칠기 측정 불연속면 강도 측정(5) 절리 강도(Wall Strength) 불연속면의 벽면을 구성하는 암석의 압축강도는 특히, 벽면이 충진되지 않은 절리의 경우(직접 암석끼리 접촉해 있는 경우)에는 전단강도와 변형도에 매우 중요한 요소가 된 다. 암체는 표면 가까이에서 자주 풍화되거나 열수과정에서 변형되기도 한다. 일반적으 로 풍화가 암체의 내부보다는 불연속면의 벽면에 영향을 주므로 이로 인해 벽면의 강도 가 시추결과에서 얻어진 강도에 비해 적은 값을 갖는다. 전단강도와 변형도에 영향을 주는 상대적으로 얇은 암석벽면은 간단한 Index시험을 통 해서 이루어지며, 개략적인 일축 압축강도는 Schmidt hammer시험, 긁기 그리고 지질 햄 머시험 등으로 추정될 수 있다. 암석 또는 암반 구성물질의 풍화정도는 불연속면의 강도 를 서술적으로 표시할 뿐이며, Manual Index Test나 Schmidt hammer로써 정량적으로 구할 수있다.【표 3.2-4】Manual Index Test 등 급 표 현 특 징 일축압축강도 (kgf/cm 2) R0 Extremely Weak 손톱에 의해 파짐 2.5 ~ 10 R1 Very Weak 햄머 타격에 의해 부스러짐 10 ~ 50 R2 Weak 햄머 타격에 의해 움푹 파짐 50 ~ 250 R3 Medium Strong 햄머 1회 타격으로 깨짐 250 ~ 500 R4 Strong 햄머 1회 이상의 타격에 의해 500 ~ 1,000 깨짐 R5 Very Strong 햄머의 다수타격에 의해 깨짐 1,000 ~ 2,500 R6 Extremely Strong 햄머타격에 의해 약간 깨짐 > 2,500 3 - 6
  47. 47. 3. 지반조사(6) 불연속면 간극(Aperture) 하나의 불연속면에 서로 인접한 암석간에 분리되어 있는 수직거리를 나타내며, 그 간 극의 공간은 물이나 공기와 같은 것으로 채워져 있다. 따라서 간극은 충진된 불연속면의 폭과는 구분된다. 간극의 영향은 물의 투수율 시험에 의해 가장 잘 평가될 수 있다. 간 극은 그것의 이완정도나 전도성의 관점에서 기록되어야 하며 절리수압, 물의 침투 그리 고 저장된 액체나 가스의 유출량은 간극에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한 간극의 변화 는 불연속면의 전단응력에 영향을 주며, 더 중요한 것은 암반과 불연속면의 투수성과 물 의 전도율에 영향을 주는 것이다.【표 3.2-5】불연속면 간극의 표시방법 간 극 표 현 간 극 표 현 < 0.1mm Very Tight Closed 1~10cm Very Wide0.1~0.25mm Tight Features0.25~0.5mm Partly Open (폐쇄형) Open 10~100cm Extremely Features Open Wide (개방형)0.5~2.5mm Moderately Gapped2.5~10mm Wide Features > 10mm Wide (틈새형) > 1m Cavernous(7) 충진물(Filling) 한 불연속면에 대해 서로 인접한 암석의 벽면 사이를 충진하고 있는 물질을 말하며, 모암 보다는 일반 적으로 강도가 약한 경우가 많다. 일반적으로 충진물질은 모래, 점토, 녹니석, 실트 등이며 충적토, 압쇄 암, 단층각력암 등이나 벽면을 얇 벽면 거칠기의 크기와 충진물의 폭 게 피복하는 광물 등도 포함된다. 단단한 광맥(방해석, 석영, 황철광 등)으로 충진된 경우를 제외하고는 일반적으로 깨끗 3 - 7
  48. 48. 3. 지반조사 한 면의 불연속면보다는 전단강도가 낮다. 그리고 충진된 불연속면의 거동은 간극에 대 립하여 충진된 불연속면의 폭으로 표시한다.(8) 절리군의 수(Number of Sets) 암반에 교차되어 나타나는 불연속면군의 수는 암반의 외관이나 역학적인 거동에 상당 한 영향을 준다.(9) 절리군의 크기(Size of Block) 암괴의 크기는 암반거동의 매우 중요한 척도이며, 암괴의 크기와 모양은 서로 교차하 는불연속면의 상호 방향과 각 불연속면 군간의 간격, 불연속면군의 수, 불연속면의 연속 성에 의해 결정되어진다. 암괴의 크기와 암괴간의 전단응력에 의해 조합된 성질들이 어떤 주어진 응력하에서의 암반의 역학적 거동을 결정하게 된다. 대규모의 암괴로 구성된 암반은 변형이 적게 일어 나는 경향이 있으며, 지하공동의 건설에 있어서는 양호한 Arching과 Interlocking 효과를 나타낸다. 암괴의 크기는 전형적인 암괴의 평균크기(암괴크기지수, Block Size Index, Ib)로 표시 하거나 암반의 단위체적당 내에 교차하는 총 불연속면들의 수, 즉 체적절리계수 (Volumetric Joint Count, Jv)로 표시할 수 있다.【표 3.2-6】암반 크기와 모양에 의한 암반분류절리 등급 간 격 (mm) 절리 등급 간 격 (mm) 괴상형 몇 개의 절리가 있거나 주상형 한면의 크기가 다른 두(massive) 간격이 (Columnar) 면보다 넓은 형태 훨씬 큰 형태 암괴형 불규칙형 거의 같은 크기를 갖는 형태 (Irregular) 암괴의 크기와 모양이 (Blocky) 다양한형태판 형 한면의 크기가 다른 두 파쇄형(Tabular) 면보다 (Crushed) 심하게 절리가 발달한 형태 훨씬 적은 형태 3 - 8
  49. 49. 3. 지반조사3.2.2 현장조사(1) 시추조사 지반의 공학적인 특성과 기반암의 암종, 지질구조, 단층파쇄대의 존재여부, TCR 및 RQD 등의 자료를 수집하여 설계에 반영하기 위하여 설계구간에 대하여 총 1개소에 시 추조사를 실시하였다. 조사를 위해 사용된 장비로는 회전수세식(Rotary Wash Type) 유 압형 시추기를 이용하여 표준관입시험과 병행하여 실시하였으며, 시추구경은 NX규격으 로 굴진하였으며 각 시추공에서 채취된 시료는 토질성분 및 기반암 암질상태 등을 정확 히 파악하여 설계에 반영할 수 있도록 시추주상도 작성 후 시료상자에 넣어 보관하였다.【그림 3.2-4】시추조사 모식도 및 전경 시추모식도 시추작업 전경(2) 지하수위 측정 금번 조사시에는 조사지역내 자연 지하수위 분포를 확인하기 위하여 조사 시추공에서 지하수위를 측정하였으며, 이때 시추조사시에 Slime 제거 및 시추공벽 붕괴를 방지하기 위하여 시추공내에 순환시킨 이수에 의한 영향을 배제하기 위해 시추종료 후 24시간 경 과 후에 측정하였다. 한편 지하수위는 계절 및 수원의 원근에 따라 갈수기나 홍수기에 따라 달라지며 부근 지역의 지하수 이용여부, 토공사로 인한 지하수위 유출 등에 따라 변화될 수 있는 점에 유의해야 한다. 3 - 9
  50. 50. 3. 지반조사3.2.3 현장시험(1) 표준관입시험 시추조사와 병행하여 원위치의 경연, 구성성분의 특성을 파악하기 위하여 지층이 변하 거나 동일한 지층이 연속적으로 형성된 경우에 대하여 한국산업규격(KS F 2307)의 규정 된 방법에 의거하여 1.0m간격으로 표준관입시험을 실시하였다.【그림 3.2-5】표준관입시험 모식도 N value = blows/30cm, 50blows/cm 표준관입시험은 동적인 관입시험의 일종으로 사질지반의 상대밀도, 지지력계수, 허용지 지력, 점착력, 탄성계수, 연경도, 내부마찰각과 점성토의 일축압축강도 등과 비교, 분석하 여, 실험을 통해 현재 수많은 자료가 축적되어 설계에 이용되고 있다. 시험방법은 공저 ± ± 를 깨끗이 청소한 후 Rod 선단에 샘플러를 부착하고 63.5 0.5kg의 해머를 76 1cm 높이 에서 자유낙하시켜 샘플러가 30cm관입하는데 소요되는 타격회수를 측정하는 것으로 매 15cm를 관입시키는데 소요되는 타격회수를 측정하여 총 45cm 관입에 요한 타격회수를 측정하였다. 이때 처음 15cm 관입시에 측정한 타격회수는 예비타로 하고 마지막 30cm 관입에 소요되는 타격회수를 관입저항치(N치)로 하여 주상도에 기입하였다. 타격회수가 50회인 경우에도 30cm가 관입되지 않을 경우에는 타격회수 50회시의 관입량을 측정하여 3 - 10

×