기술사 공부하는 자료 공유

Ⅰ. 개 요

1. 도로에서 토질조사 및 시험은 도로토공을 효율적이고 원활히 수행하기 위해 필요한 지반정보를 얻어 설계 및 시공의 기초자료로 활용한다.

2. 토질조사를 실시할 때에는 도로의 목적, 규모, 기능등을 고려하여 조사내용, 순서, 방법, 범위, 정도 및 기간등을 결정한다.

Ⅱ. 토질조사 및 조사항목

1. 예비조사 - 기초자료수집 : 지형도, 지질도, 공사기록, 피해기록 등

현지조사 : 지형, 지질 및 지표상황 ,단층 및 파쇄대, 수리상황 및 지하수 용수 산사태 및 붕괴, 지질 및 암질 구조

2. 본조사 - 조사 : 불리탐사 sounding, boring

시험 : 원위치 시험, 실내시험

3. 상세조사 - 문제 예상지역의 상세조사

Ⅲ. 목적별 조사항목

1. 본선

1) 점성토부

- 암선추정, 비탈면 구배결정, 성토부 기초 지반 안정, 발생토사 및 암의 유용여부결정, 황동파괴, 암밀침하 검토

- boring, sounding ,탄성파 검사

2) 구조물 기초 조사(터널, 교량기초)

- 기초형식 검토, 세굴 및 침하 가능성 검토, 터널 형식과 굴착공법 검토

- boring, sounding ,탄성파 검사

- 자연함수비 비중 atterberg한계, 전단시험, S.Y.T, 암강도, RQD, 회수율, 공내재하시험

3) 연약지반조사

- 연약층 깊이와 토질정수 파악 연약지반처리대책 및 공법결정

- 자연함수비, 비중, 입도, atterberg한계, 전단, 압밀시험

- boring, sounding, vane 전단 등

2. 재료원조사

1) 토취장, 석산

- 매장량 및 성토재료로서의 적부

- boring : test pit

- 토성 및 역학시험

2) 골재원

- 콘크리트 포장공 재료로서의 적부

- 체가름 모어당량, 마모율 피막박리, 강도, 비중 배합설계

3) 시공관리 및 검사

- 다짐, 포화도, 공주율, 강도, 변화율

Ⅳ. 항목별 성과 이용

1. 조사

1) 물리탐사 - 탄성파탐사 : 암층 구성상태 파악

- 전기탐사 : 지하수 상태파악

- 물리검층 :지질상태파악

2) sounding

- s.p.t : 모래의 상대밀도, 내부마찰각, 허용지지력, 점토의 consistency

- portable con-penetrometer : 지지력 frafficablity

- swedish sounding : 점토의 I 측정

- 2중 콘 관입시험 : 점토의 I 측정

3) boring

- 기계 boring : 시료채취 원위치시험 토층상태 파악

- HAB : 시료채취. 토층상태파악 (5m이하)

- test pit : 시료채취, 토층상태파악 : 원위치시험 (1-2m)

2. 시험

1) 원위치시험

- 현장밀도 : 다짐도 포화도 공주율

- 전단시험 - 베인전단 :전단강도 (i)

- 현장전단 :암의 강도

- boring 공내재하시험 : 지반변형계수

- 평판재하시험 : k치 허용지지력

- 현장투수시험 : 투수계수

2) 실내시험

- 흙분류 : 입도, 비중, atterbergg한계 함수비

- 다짐시험 : omc rd max -다짐기준결정, 재료적부판단

- 강도특성 - 전단 : C, -성토구배등

- CBR : 지지력평가 포장두께설치 노바재료적부

- 동탄성계수(MR) : 포장두께 설계

- 변형특성 - 압밀 : 연약층의 침하량과 침하속도

- 투수 : 지하배수설계

-PROOF ROLLING : 다짐도, OVER LAY 설계

Ⅴ. 토질조사시 유의사항

1. 목적에 맞는 토질조사 시험항목을 선정하여 시험할 것.

2. 도로 건설의 각 단계별로 토질조사 시험의 종류 및 그 정도를 다른 기준을 설정하여 적용할 것.

3. 터널, 장대교 등 특별한 공사의 경우 시공중 계측관리를 시행

4. 모형실험의 증대

5. 토질조사 시험장비의 현대화

6. 토질조사 시험 성과의 DATA BASE화

7. 조사시험방법 연구개발

8. 주요 구조물 상세 Boring 실시

Ⅵ. 결론

1. 도로 설계시 토질조사 및 시험은 토질조사 보고서로 종합되며, 선정된 최적노선에 대한 적절한 설계방법과 구조물의 형식 결정등 기초자료로 제공된다.

2. 또한 토질 조사 및 시험방법이 부정확하게 되면 시공중 설계변경요소가 과다하게 발생되고 구조물의 기능 발휘 및 적정 품질 규격의 확보에 제한을 초래하게 되므로 토질조건에 적합한 도로설계를 위하여 토질조사 및 시험의 정확성이 필요하다.

3. 토질조사 성과를 이용하여

1) 계획노선의 적정성과 터널의 계획 및 설계에 이용

2) 지반안정(연약지반) 및 사면안정의 검토

3) 성토재료 판정 및 골재원 선정

4) 포장두께 결정과 구조물 기초깊이와 위치 및 형식결정을 실시한다.

1. 터널내의 포장 

2. 콘크리트 포장의 분리막 

3. 개질아스팔트

4. 강섬유 콘크리트포장

5. 미끄럼 방지포장

6. SHRP(전략적 도로연구사업) 

7. 가로줄눈

8. 콘크리트의 중성화 

9. FWD(Falling Weight Deflectormeter) 

10. PSI 

11. 배수성포장 

12. CBR 

13. 포장 공용성 

14. 콘크리트 포장에서 Dowel Bar와 Tie Bar 

15. 아스팔트 포장에서 미립도와 개립도 

16. 교면포장 

17. 아스팔트 PG 그레이드

18. Superpave 

19. 감수제

20. 동탄성계수(MR)

21. ‘86AASHTO 설계입력인자

22. ESAL 

23. 노상 지지력계수 

24. SN(포장설계) 

25. 지역계수

26. 양보차로

26. 상대강도계수(a) 

1. 아스팔트 콘크리트포장에서 최근 소성변형이 많이 발생되고 있으므로 그 원인과 개선방안에 대하여 설명하시오.

2. 콘크리트 설계방법중 AASHTO설계법에 대하여 입력변수를 중심으로 설명하시오.

3. 도로 또는 공항의 포장중 시멘트 콘크리트 포장설계 절차와 각 단계별 고려사항에 관하여 설명하시오.

4. 도로 또는 공항 포장에서 주로 발생하는 포장손상의 종류 및 발생원인과 보수방법에 관하여 설명하시오

5. 아스팔트 포장 구조설계에서 ‘86AASHTO기법에 대하여 기술하시오.

6. 유럽에서 시작하여 미국에도 사용되고 있고 우리나라에서도 사용되기 시작한 쇄석 매트릭스 아스팔트에 대하여 상세하게 기술하시오.

7. 우리나라에서 활용 가능한 아스팔트 콘크리트포장 재생공법에 대하여 논하시오.

8. 도로 또는 공항의 포장 설계시 포장두께 결정방법에 대하여 논하시오.

9. 아스팔트 콘크리트 포장과 시멘트 콘크리트 포장의 설계시공 유지 관리상 차이점을 명시하고 두 포장공법의 장단점을 기술하시오.

10. 도로 및 공항포장의 미끄럼특성에 미치는 영향인자와 미끄럼저항을 높일수 있는 포장공법 및 설치방법에 대하여 기술하시오.

11. 아스팔트 포장의 SMA(Stone Mastic Asphalt)공법에 대하여 논하시오.

12. 도로의 확장시 신ㆍ구포장 접속시 문제점과 보완대책에 대하여 기술하시오.

13. 시멘트 콘크리트포장의 특성을 설명하고 줄눈에 대하여 논하시오.

14. 콘크리트 포장에 있어서 Joint Spalling의 원인과 보수에 대하여 기술하시오.

15. 콘크리트 포장과 아스팔트 포장이 연결되는 지점의 포장방법을 설명하시오.

16. 아스팔트 포장의 노면파손 평가방법과 보수공법을 간단히 기술하시오.

17. 팽창줄눈의 종류와 그 사용처에 대하여 기술하시오.

1. 개요

1) Co2( 이산화탄소), Cl-이온(염해),등으로

2) 콘크리트 내부의 알카리성(수소이온농도(PH) 12～13정도)이 중성화(PH 8.5～10)

3) 중성화가 진행→ 철근 표면의 부동태의 피막이 파손→ 철근 부식이 진행

4) 철근 부식이 체적팽창(2.5배) →콘크리트내부에서 외부로 균열 진전, 탈락유발.

2.중성화의 종류 (중성화 모식도 그림 그릴것)

1) 탄산화

(1) 시멘트 수화반응<CaO + H2O=Ca(OH)2> 에 의한 생성 화합물(수산화 칼슘:알 알칼리성)

(2) Ca(OH)2 +CO2=CaCO3+H2O

수산화 칼슘+대기중 이산화 탄소⇒반응⇒ 탄산화합물(탄산칼슘)로 분해.

2) 중성화

(1)시멘트 알카리성의 저하.

3. 중성화의 원인

1) 콘크리트의 탄산화

2)염해(Cl- 이온)

3)산성비

4)산성토양의 접촉

5)화재

4.중성화의 문제점(구조물에 미치는 영향:피해)

1)철근 부식과 균열

2)철근의 부착력 저하

3)체적 팽창압(2.5배 증가) 콘크리트 균열

4)표면결함(백태)

5)콘크리트 열화, 내구성저하(강도,내구성, 수밀성, 강재보호성능 저하)

5. 중성화(탄산화)요인

1)물리적인 요인

(1)W/C 비

(2)균열, 치밀하지못한 콘크리트 : 시공 부실

2)화학적 요인

(1) 시멘트의 알카리량,

(2) 혼화재의 종류,

(3) 배합조건,

3)초기양생조건,

4) 환경조건: CO2, Cl-, 건습,온도

6.중성화 실험

1)1%의 페놀프타레인 용액을 살포,: 알칼리성 유지하면 보라색을 띈다.

7.중성화 방지 대책(열화 방지 대책 기술하면 됨)

1)콘크리트 시공관리 잘하면 됨(시방서 잘지킨다)

2)치밀, 밀실 한 콘크리트 시공, 균열 방지

(1)재료

o.골재:내 구성이 크고, 비중이 큰골재

o.조강, 보통포틀랜트 시멘트

(2)배합

o.W/C 비 적게: 치밀한 콘크리트, 공극적은 콘크리트

o.혼화재료: AE, 감수제, 유동화제 : W/C 비 저감

(3)설계:

o.철근의 간격

o.덮개 등의 시방기준 준수

o.거푸집 시공 철저

(4)치기: 재료분리방지,Cold Joint 방지

(5)다지기 철저

(6)양생: 초기양생, 초기동해 유의, 습윤, 피막양생

3)콘크리트 방식

(1) 콘크리트 표면 라이닝.

(2)시공( 타설)이음부 처리에 유의

(3) 표면 피복

o.에폭시등 고분자계통.

o.도막 :페인트, 모르타르, 페인트

o.표면 마감재 :타일

Ⅰ.개 요

1. 1970년대 이후 비약적인 경제성장과 더불어 도로의 서비스수준에 대한 질적수준 향상이 요구되고 있으며, 자동차 성능향상으로 설계속도 등 도로의 기하구조 기준이 상향조정되고 있는 추세

2. 이에 따라, 기존도로에 대한 확장 및 선형개량이 본격적으로 추진되면서,

선형개량에 따른 기존도로의 잔유지 즉 폐도발생이 불가피하게 되었으며

이에 대한 연구는 1980년대 후반부터 본격적으로 논의되기 시작하였다.

3. 폐도는 이를 합리적으로 활용함으로써 국유재산의 보호측면, 토지자원의 재투자 측면, 이용자에 대한 편익제공 측면에서 상당히 중요한 의미를 부여한다.

Ⅱ. 폐도의 정의 및 발생원인

1. 정 의

가. 협 의 : 도로의 확장 및 선형개량 과정에서 기존도로의 일부구간이

본래의 기능을 상실하거나, 하급도로로의 전용이 어려운 도로 용지

나. 광 의 : 협의의 폐도범위 + 하급도로로 전용가능한 도로도 포함.

2. 발생원인

가. 기하구조 기준 상향조정에 따른 평면 및 종단선형 조정

나. 통로Box의 규격협소, 교량의 Clearance 부족으로 인한 종단선형 조정

다. 지형, 지물 등 사회적 영향에 의한 노선변경 등

※ 폐도의 발생은 필연적이라 할 수 있으며,

그 연장이나 면적도 점증되고 있는 추세이다.

Ⅲ. 폐도의 일반적인 형태

: 기존도로의 확장 및 선형개량으로 발생하는 폐도의 형태는 일반적으로

연도형, 활형, T형으로 구분된다.

Ⅳ. 폐도 활용 및 처리방안

1. 폐도 활용시 고려사항

가. 대상도로의 등급 : 고속도로, 일반국도, 지방도, 군도

나. 지역 여건 : 도시부, 지방부

다. 지형 여건 : 평지, 구릉지, 산지

라. 폐도의 유형 및 규격 : 형태, 연장, 폭 등

마. 주변 환경 : 주민의 생활 근거

바. 폐도의 소유권 : 국유지, 미정리 사유지 등

사. 폐도의 포장여부 및 개량도로와의 표고차

2. 폐도의 활용방안

가. 폐도의 하급도로 전용

1) 기존도로가 시가지 등을 통과하여 우회도로를 신설할 경우

2) 시가지 진입도로로 전용, 부체도로로 전용

나. 폐도부지의 활용

1) 도로 이용자 편익을 위한 휴식공간 : 간이주차장, 간이휴게소, 도로 소공원

2) 관광안내시설 설치 공간 : 안내도, 안내소 설치

3) 도로안전을 위한 관리시설 설치 공간 : 버스정차대, 비상주차대, 간이 긴급 대피소

4) 도로 유지관리를 위한 여유부지 : 적사장, 비상시 우회도로

5) 연도 주민을 위한 생활공간 : 농산물 집하장, 직매장, 농촌공동 건조장 등

다. 폐도의 철거

: 폐도부지의 활용에 대한 타당성이 없다고 판정시 폐도 철거

1) 잔듸 묘포장, 잔듸 식재장 활용

2) 농로등으로 활용

3) 폐도 철거재료는 성토재료로 유용

3. 폐도부지 활용방안의 우선순위

가. 도로의 안전시설 부지

나. 도로의 교통용량 증대를 위한 부지

다. 도로이용자 편익을 위한 시설부지

라. 연도주민의 생활편익을 위한 시설부지

Ⅶ. 결 론

1. 도로는 국가가 소유한 중요한 재산이므로 폐도부지 활용은 국유재산의 보호측면, 토지자원의 재투자 측면 및 이용자에 대한 편익제공 측면에서 상당히 중요한 의미를 갖는다.

2. 최근 자동차의 급속한 증가에 따른 교통수요에 효율적으로 대처하고, 자동차 성능향상으로 설계속도 등 도로의 기하구조 기준의 상향조정으로 도로의 고규격화 추세에 의해 폐도발생의 증가는 필연적이라 할 수 있다.

3. 이렇게 발생되는 폐도의 적극적인 활용을 위해서는 다음과 같은 조치가 필요하다.

가. 앞에서 언급한 폐도활용방안에 대하여 세부적인 연구검토가 이루어져

폐도활용에 대한 기술지침서 재정이 시급하다.

나. 도로설계시

폐도의 활용 및 처리에 대한 구체적인 방안이 제시되어

사전예산확보 및 조기 행정처리로 시공시 공사지연 등의 문제를 사전예방

다. 노선선정시 폐도의 발생 및 처리방안에 대한 종합적인 분석결과를 반영한 선형 계획이 이루어져야 한다.

1. 개요

1) 노상은 포장으로 부터 교통하중을 전달 받아 노체로 전달하는 주요한 층으로서

2) 노상의 지지력은 흙의 성질,함수비,다짐상태에 따라 변동한다.

3) 노상의 지지력 판단 방법

- 토질 분류에 의한법

- 지지력 시험에 의한법 : 평판재하,CBR

- 삼축압축 시험에 의한법

- 동탄성 계수 시험에 의한법

2. 노상의 지지력 판단 방법

1) 토질 분류에 의한법

① 현장에서 눈으로 또는 토성시험에 의거 흙을 CA법 또는 개정 PRA법으로 분류 하여 노상의 지지력 판단

② 노상의 지지력 규정 - 소성이 적은 흙(PI=10이하)

- 군지수 작은 흙

- NO200체 통과량 0-25%

- 최대 치수 150MM이하

③ 노상토의 구비 조건

- 유기물 등 점토덩어리 함유하지 않을 것

- 깎기,운반,포설,다짐이 용이한 흙

- 동결,융해,건조수축등 기상 변화에 파괴되지 않을 것

- 나쁜 조건 하에서도 교통하중에 대해 충분한 지지력 갖출것

- 흙 속의 광물성분에 대해 불용일것

2) 지지력치에 의한 경우

① 평판재하 시험에 의한 경우(반복하중 횟수와 노상토의 침하량과의 관계)

- 주로 콘크리트 포장에서 사용

- 평판재하 시험 결과 노상토의 값을 구하여 시방 규정과 비교

- K30,K45,K75중 K75를 표준으로 한다.

-

- K75 - 5 이하 : 불량한 노상

- 5 - 7 : 양호한 노상

- 7 이상 : 우수한 노상

② CBR 시험에 의한 법

- 표준 쇄석의 지지력과 상대 지지력비를 구한다.

-

- 표준하중강도

- 쇄석직경 5MM의 강봉을 2.5CM 관입시 : 70㎏/㎠

- 쇄석직경 5MM의 강봉을 5CM 관입시 : 105㎏/㎠

- 노상토는 CBR10 이상 일것

3) 삼축 압축 시험에 의한 경우

- 축방향 구속 응력이 1.4㎏/㎠ 일때 변형율이 1%일때의 접선의 기울기를 구하 여 변형 계수(C)로 표시하며 노상지지력 판단의 지표로 사용

4) 동탄성계수 시험

- 동적 압축시험에서 반복 축차 응력 구함

3. 결론

상기에서 일반적으로 적용하고 있는 노상 지지력의 평가 방법에 대하여 기술 하였다. 이에 대한 특기 사항으로는 우리나라에서는 아스팔트 포장에서는 CBR치를 콘크리트 포장에서는 K치를 사용하고 있다.

그러나 CBR치와 K치는 다음과 같은 문제점이 있다

1) CBR은 경험적이나 역학적이지 못하고 도로의 응력 상태를 반영시키지 못하는 단점

2) K치는 포장체가 동력적 하중을 받는데 비하여 정적 상태를 평가하므로 신뢰성 이 낮다

3) CBR치 및 K치는 모두 도로의 환경(배수,동상,수분 변화등) 상태를 구현 시킬 수 없는 문제점 내포

4) 우리나라에서 AASHTO86 설계법을 적용하기 위하여는 동탄성계수에 의한 지지 력 평가 기준이 도입 되어야 하며(콘크리트 포장실무 에서는 사용) 이를 적용 시키기 위해서는 다음과 같은 대책 수립이 필요

- K치 .CBR,MR치의 상관관계 정립

- 국내 토질 조건과 AASHTO 설계법의 적합성 모색

5) 노상부 재료에 대한 규정의 통일된 시방규정 정립이 필요

1. 개 요

- 부체도로는 본 고속도로가 신설됨에 따라 기존 마을간 연결로 및 농로가 단절됨으로써 지역주민의 통행 및 경작시 불편을 최소화하기 위하여 설치한다.

- 폭원의 결정은 연결로의 특성 및 지형조건 등이 고려되어야 하므로 도로의 폭원을 인근도로의 특성 및 장래이용 등을 고려하여야 한다.

- 포장형식은 포장연속성 및 도로특성을 고려하여 기존포장과 동일한 형식으로 시행함을 원칙으로 하며 마을진입로 및 농로등은 대부분을 콘크리트 포장(T=20cm)으로 시행

2. 부체도로 설계시 고려사항

∙농어촌 도로의 폭원과 이용 차량 ∙상주 가구수 및 보유차량 현황

∙접속 통로암거 규격과 관련성 ∙접속 시․종점부 여건 고려

∙경작지 규모와 농기계 보유 현황 ∙이용차량의 규모, 대수, 구성

∙이설되는 도로의 현재조건 ∙장래 지역개발 추이

3. 부체도로 규모

4. 부체도로 포장형식 검토

5. 결 론

- 마을진입로, 농로에 해당하는 부체도로 폭원 및 포장 형식은 기존도로 포장현황, 접속도로의 현장여건(시공성), 주민의견 수렴, 장래개발추이등을 종합적으로 검토하여 해당노선의 특성에 맞추어 적용

1. 개 요

- 길어깨는 긴급 구난차량의 비상운행과 사고 및 고장차량의 대피 장소로도 이용되며, 또한 측방여유폭의 확보로 본선차로 운행자의 심리적인 안정성과 시거확보 기능뿐만 아니라 유지보수 및 지하매설물 장소로도 활용되고 있다.

- 따라서, 길어깨포장은 그 기능과 특성을 고려하여 포장공법을 선정하여야 한다.

2. 길어깨 기능 및 특성

가. 길어깨포장의 기능

- 주행차로와의 구분

- 노면배수

- 본선 포장에 측면지지력 제공

- 침투수 유입방지

- 비상주차 및 주행시 안전공간 확보

나. 길어깨포장의 특성

- 주행선과 확실히 구분될 것

- 배수가 원활하게 되는 횡단구배를 가질 것

- 줄눈부가 손상되지 않을 것

- 비상주차 및 노상시설물 설치에 필요한 충분한 폭원을 가질 것

- 안전한 구조일 것

- 경제적이고 유지관리가 용이할 것

3. 길어깨 포장공법 선정

- 길어깨 포장은 원활한 교통소통과 안전운행, 본포장의 유지보수작업을 위하여 설치된다. 본선이 콘크리트 포장구간에서 콘크리트 길어깨는 포장슬래브에 측면지지력을 제공하여 단부변형 및 처짐을 감소시킴으로서 포장수명을 증대시키고 줄눈봉합이 용이하여 침투수의 유입을 방지하는 구조적 장점을 가지고 있으나 차도부와 동일재질의 경우 운전자의 시선유도가 불리하고 시공이 다소 어려운 단점이 있다.

- 따라서 통상 시선유도 및 시공성 측면을 고려하여 동일재질보다는 아스팔트 콘크리트포장으로 계획한다.

- 길어깨포장 두께는 국내 고속도로에서 경험적으로 사용하고 있는 T=7.5cm 로 시공한다.

4. 길어깨 포장 형식별 비교