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토질역학실험(압밀시험)

1. 흙의 압밀시험(KS F2316)1. 개 요모든 흙은 압축성이 있다. 즉, 흙이 하중을 받으면 부피가 감소한다. 이 때에 토체를 이루고 있는 세 가지 요소 즉, 흙 입자, 물, 공기 중에서 흙 입자와 물은 비압축성이므로 결국 토체의 부피 감소는 간극의 부피감소로 인하여 발생된다. 그런데 간극은 물과 공기로 채워져 있기 때문에 간극의 부피 감소는 흙 입자 사이의 간극을 채우고 있는 공기가 압축되거나 물에 용해되어 부피가 감소하든지 또는 간극 속에서 물이 빠져나가기 때문에 일어난다. 만약에 흙이 완전히 포화되어 있다면 압축은 유동성인 물이 빠져나가서 발생한다. 이 때의 압축속도는 간극 속의 물이 빠져가는 속도에 달려 있고 점성토는 투수계수가 작아서 물이 빠져나가는데 많은 시간이 소요된다. 흙 속으로부터 물이 빠져나가면서 지반이 압축되는 현상을 압밀이라고 한다. 이러한 압밀현상을 실내에서 실험적으로 구하는 시험을 압밀시험이라 하며 Terzaghi의 1차 압밀 이론에 근거를 두고 있다. 압밀시험을 통하여 압밀정수(압축지수, 선행압밀하중, 체적압축계수, 압밀계수)를 구할 수 있으며, 압밀정수를 이용하여 점성토지반이 하중을 받아서 지반전체가 1차원적으로 압축되는 경우에 발생되는 침하특성(침하량, 침하속도)을 밝힐 수 있다. 압밀시험방법은 한국산업규격 KS F2316에 규정되어 있다.연약지반 위에 도로제방 등의 구조물을 축조할 때에는 압밀로 인한 최종 침하량과 그 침하가 어느 비율, 예를 들면 50% 또는 90%까지 일어나는데 소요되는 시간을 추정해야 할 필요가 있다. 이러한 계산은 성토의 높이를 결정하거나 공사기간을 정하는 경우에 반드시 필요하다. 흙의 압밀특성을 응용한 프리로오딩(preloading) 공법, 샌드 드레인(sand drain) 공법 또는 페이퍼 드레인(paper drain) 공법 등을 적용하여 연약지반을 개량할 수 있다.2. 시 험 장 비(1) 압밀 상자압밀 상자는 고정링 형 또는 부동링 형을 사용한다.1) 고정링 형 압밀 상자(그림 7.2(a))① 으로 가압판 및 밑판을 유도하게 되며, 이 유도하는 부분의 높이는 약 2로서 링 과 같은 안지름의 칼라를 붙인다. 링 및 칼라의 내면은 매 끈하게 마무리하여야 한다.② 가 압 판 : 시료에 하중을 가하는 판으로서, 압밀링의 내면에서 기울어지 지 않고 원활하게 움직이며, 시료에서 나오는 물을 다공석판 을 통하여 밖으로 배출할 수 있어야 한다. 이 다공석판은 분 리할 수 있어야 한다.③ 밑 판 : 압밀링의 가이드 장치로서, 압밀링이 이것을 따라서 경사지지 않 고 원활하게 움직이며 시료에서 나오는 물은 다공석판을 통하여 밖으로 배출할 수 있어야 한다. 이 다공석판은 분리할 수 있어야 한다.④ 수침 상자 : 압밀링, 가압판 및 밑판을 넣는 용기로서 그 안에 물을 넣어 가 압판의 다공석판까지 침수시킬 수 있는 것이라야 한다.⑤ 변형 측정장치 : 시료의 변형량을 0.01의 정밀도로 측정할 수 있어야 한다.⑥ 다공석판.(2) 재 하 장 치공시체에 하중을 가하기 위하여 다음과 같은 성능의 장치와 기구를 갖추어야 한다.① 압밀상자 지지대 : 주변의 영향없이 압밀시험을 실시할 수 있도록 안정된 것이 어야 한다.② 재 하 장 치 : 공시체에 편심이 일어나지 않고 0.05～15의 압축압 력을 가할 수 있는 장치로 안정된 것이어야 한다.③ 시 험 추 : 0.05～12.8의 평균압축압력을 가할 수 있는 크기의 추 (0.05, 0.10, 0.20, 0.40, 0.80, 1.60, 3.20, 6.40, 12.80).(3) 시료 조제용 기구(그림 7.3)① 트리밍링 : KS F2314(흙의 일축압축 시험 방법)에 따른다.② 줄 톱③ 스패츌러④ 시료칼 및 주걱⑤ 비닐 시이트⑥ 젖은 수건⑦ 스톱워치 또는 시계⑧ 저울 : 감도 0.1의 저울이어야 한다.⑨ 시료를 밀어 넣는 용구⑩ 거름종이⑪ 증발접시⑫ 데시케이터⑬ 함수량측정용 기구 : KS F2306(흙의 함수량 시험 방법)에 따른다.⑭ 흙입자의 비중 측정기구 : KS F2308(흙의 비중 시험 방법)에 따른다.3. 시 험 방 법(1) 공시체의 링인 경우에는 무 게를 측정한 후 칼라를 붙인다.⑥ 별도로 보존한 시료로 흙의 함수비와 흙입자의 비중를 구한다.2)교란 시료⑦ 흐트러진 시료를 비닐 쉬트로 싸서 시험대 위에 놓고 조금씩 굴리면서 손으로 눌러 이긴다. 시료의 일부분은 함수비및 흙입자의 비중을 측정하기 위하여 보존한다.⑧ 압밀링의 무게와 높이및 안지름을 측정한다. 링의 안쪽벽에는 마찰 을 없애기 위하여 실리콘그리스 등을 얇게 바른다.⑨ 다시 이긴 시료를 적당한 크기의 덩어리로 만든 후에 압밀링을 밀어 넣고, 링 위 ? 아래면으로 나온 부분을 줄톱이나 시료칼로 링의 끝면을 따라 조금씩 자 른다. 이때에 링과 시료 사이에 공간이 생기지 않도록 주의한다.⑩ 시료를 완전히 밀어 넣은 후에 줄톱이나 시료칼로 압밀링 위 ? 아래면에 나와 있는 부분을 링의 끝면을 따라 조금씩 잘라낸다.⑪ 성형이 완료되면 (공시체+링) 무게를 측정한다. 부동링인 경우에는 무게 를 측정한 후 칼라를 붙인다.⑫ 별도로 보존한 시료로 흙의 함수비와 흙 입자의 비중를 구한다.(2) 시험 준비1) 압밀 상자의 조립⑬ 가압판과 밑판의 다공석판은 기포를 제거하고 미리 물 속에 수침시켜 두었다가 사용해야 한다.⑭ 포화된 시료일 때는 압밀상자는 내부에 공기가 남지 않도록 주의하여 조립하며, 필요하다면 수중에서 조립한다. 불포화 시료일 때에는 공기중에서 압밀상자를 조립한다. 이때에 가압판과 밑판의 다공석판은 시료의 함수비에 맞추어 적당히 물에 적셔야 한다.⑮ 거름종이를 공시체의 단면크기로 자르고 물에 적신 후에 공시체의 상하면에 붙이고, 이것을 밑판의 다공석판 위에 올려놓는다.? 가압판을 공시체 위에 올려놓는다.? 포화된 시료일 때는 가압판의 다공석판이 침수될 정도로 수침상자의 수위를 높인다. 경질점토 등 흡수팽창의 우려가 있는 시료는 먼저 하중을 가하고 난 후에 수침상자에 물을 가한다. 흡수성이 있는 불포화 시료를 사용할 때에는 수침상자에 물을 넣지는 않으나, 적당한 기구로 덮어서 수분의 증발을 방지한다.2) 재하 장치의 설치? 조립이 끝난 .05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.6, 3.2, 6.4, 12.8).? 최종단계 하중을 가하여 24시간 압밀시킨 후에 시간과 침하량을 기록하고 하중 을 제하한다. 하중제하는 모든 하중에 대하여 실시하지 않고 1.6, 0.4, 0으로 감소시킨다.? 하중을 1.6로 감소시키고 약 4시간 동안 방치한 다음 팽창량을 기록하 고, 다시 압력을 0.4까지 감소시켜 또다시 4시간 방치한 다음 팽창량을 기록한다. 팽창량 측정시는 통과 경과 시간은 기록하지 않으나 일정시간 간격 으로 측정할 수도 있다.? 압밀 시험은 착수부터 완료까지 약 1주일 이상이 소요되므로 시험중 시료가 건 조되지 않도록 시험 중에 수시로 물을 확인하고 필요한 경우에는 추가로 주입 하여야 한다.? 시험이 완료되면 시료를 꺼내서 여과지를 제거한 후 무게를 재고 건조로에 서 말린다. 압밀시험기는 해체하여 물로 깨끗이 닦아내고 무게를 잰다.? 건조로에서 건조한 시료의 무게를 측정한다.? 측정결과를 계산하고 정리한다.? 보고서를 작성한다.4 계산 및 결과의 정리시험 결과는 각 압력단계에 대한 것과 전압력단계에 대한 것으로 나누어 정리한다. 각 압력단계에 대해서 변형량-시간 곡선을 그리며, 포화된 시료일 때에는 이것을 정리하여 소정의 압밀도(50%, 90%)에 이르는데 요하는 시간을 구하고, 이론식을 사용하여 압밀 계수를 계산한다. 또 각 압력 단계에서의 압밀압력 증가량과 간극비와의 관계에서 체적 압축계수를 구하고, 이론적으로 투수계수를 계산한다. 전압력단계에서의 압밀압력과 간극비와의 관계에서 압축 지수및 선행압밀압력을 구한다.(1) 데이타 쉬트를 정리한다.(2) 공시체의 높이계산① 공시체의 높이는 각 압밀압력단계에서 시료의 평균높이로 한다.② 임의의번째의 하중에 의한 압밀 종료시 공시체의 높이는 전단계인단계의 최종공시체 높이에서단계에서 발생된 압밀량를 빼면 된다. 즉,.③ 따라서번째 하중단계에서 공시체의 평균높이는 다음과 같다.(3) 압밀 계수(: coefficient of consolidatio두께를 취하고, 양면배수일 때에는 시료의 절반인 두께 0.5취한다.⑤ 일차압밀량는 다음과 같이 구한다.2)방법① 세로축에 압축변위를 가로축에 대수눈금으로 시간를 취하여 측정결과를 표시한다.② 이 곡선의 중간 부분과 마지막 부분은 대략 직선이 되는데, 이 직선의 연장선의 교점을으로 정한다.③ 대수눈금에서는인 점을 나타낼 수 없으므로 곡선의 처음 부분은 포물선이 된다고 가정하여에서의 다이얼게이지 수정영점 읽음를 결정한다. 즉, 그 곡선에서 시간분의 다이얼게이지 읽음과 이 시간의 4배 되는 시간다이얼 읽음의 차만큼 시간의 읽음위로 점찍어서 수정 영점로 한다. 그러나을 정하기가 쉽지 않으므로 보통분으로 한다.와사이의 중간 값이이므로, 이 값에 대응하는 시간과 시간계수을 이용하여 압밀계수를 계산할 수 있다.④ 일차 압밀량는 다음과 같이 구한다.(4) 1차 압 밀 비시료가 외부하중을 받아 발생하는 압축량은 과잉간극수압이 소산되어 발생되는 일차 압밀량과 과잉간극수압이 완전히 소산된 후 발생되는 이차 압축량의 합이다.전자는 Terzaghi의 압밀이론에 따른 일차압밀(primary consolidation)이라 하며, 후자는 이차압축(secondary compression)이라고 하고 Terzaghi의 압밀이론을 따르지 않는다. 일차압밀에 의한 압축량 전체압축량에 대한 비를 일차압밀비라고 하며, 시간-침하량 곡선을 이용하여방법 또는방법에 따라 다음의 식을 이용하여 구한다.(방법)(방법)여기서는 초기 측정치이고는 최종 측정치이다. 일차 압밀비가 클수록 실험실에서 측정한 값을 이용하여 계산한 침하속도가 실제와 더 잘 일치한다.(5) 간극비, 포화도, 함수비계산간극비, 포화도는 압밀시험을 시작하기 전(,)과 압밀시험이 끝난 후 의 상태 (,)에 대해서 계산하나, 함수비는 압밀시험이 끝난 후()에 대 해서 계산한다.1) 간극비의 계산압밀시험 시작전의 시료의 초기간극비는 다음 식으로 계산한다.여기서,: 물의 단위중량: 흙 입자의 비중: 공시체의 단면적: 공시체의 초기 높이: 압밀전 공 하중

공학/기술| 2010.05.23| 16페이지| 1,000원| 조회(126)

토질실험, 토질시험, 압밀실험

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토질역학실험(압밀시험)

1. 흙의 압밀시험(KS F2316)1. 개 요모든 흙은 압축성이 있다. 즉, 흙이 하중을 받으면 부피가 감소한다. 이 때에 토체를 이루고 있는 세 가지 요소 즉, 흙 입자, 물, 공기 중에서 흙 입자와 물은 비압축성이므로 결국 토체의 부피 감소는 간극의 부피감소로 인하여 발생된다. 그런데 간극은 물과 공기로 채워져 있기 때문에 간극의 부피 감소는 흙 입자 사이의 간극을 채우고 있는 공기가 압축되거나 물에 용해되어 부피가 감소하든지 또는 간극 속에서 물이 빠져나가기 때문에 일어난다. 만약에 흙이 완전히 포화되어 있다면 압축은 유동성인 물이 빠져나가서 발생한다. 이 때의 압축속도는 간극 속의 물이 빠져가는 속도에 달려 있고 점성토는 투수계수가 작아서 물이 빠져나가는데 많은 시간이 소요된다. 흙 속으로부터 물이 빠져나가면서 지반이 압축되는 현상을 압밀이라고 한다. 이러한 압밀현상을 실내에서 실험적으로 구하는 시험을 압밀시험이라 하며 Terzaghi의 1차 압밀 이론에 근거를 두고 있다. 압밀시험을 통하여 압밀정수(압축지수, 선행압밀하중, 체적압축계수, 압밀계수)를 구할 수 있으며, 압밀정수를 이용하여 점성토지반이 하중을 받아서 지반전체가 1차원적으로 압축되는 경우에 발생되는 침하특성(침하량, 침하속도)을 밝힐 수 있다. 압밀시험방법은 한국산업규격 KS F2316에 규정되어 있다.연약지반 위에 도로제방 등의 구조물을 축조할 때에는 압밀로 인한 최종 침하량과 그 침하가 어느 비율, 예를 들면 50% 또는 90%까지 일어나는데 소요되는 시간을 추정해야 할 필요가 있다. 이러한 계산은 성토의 높이를 결정하거나 공사기간을 정하는 경우에 반드시 필요하다. 흙의 압밀특성을 응용한 프리로오딩(preloading) 공법, 샌드 드레인(sand drain) 공법 또는 페이퍼 드레인(paper drain) 공법 등을 적용하여 연약지반을 개량할 수 있다.2. 시 험 장 비(1) 압밀 상자압밀 상자는 고정링 형 또는 부동링 형을 사용한다.1) 고정링 형 압밀 상자① 압 밀 링 : 시료를위하여 다음과 같은 성능의 장치와 기구를 갖추어야 한다.① 압밀상자 지지대 : 주변의 영향없이 압밀시험을 실시할 수 있도록 안정된 것이 어야 한다.② 재 하 장 치 : 공시체에 편심이 일어나지 않고 0.05～15kgf/cm ^{2}의 압축압 력을 가할 수 있는 장치로 안정된 것이어야 한다.③ 시 험 추 : 0.05～12.8kgf/cm ^{2}의 평균압축압력을 가할 수 있는 크기의 추 (0.05, 0.10, 0.20, 0.40, 0.80, 1.60, 3.20, 6.40, 12.80).(3) 시료 조제용 기구① 트리밍링 : KS F2314(흙의 일축압축 시험 방법)에 따른다.② 줄 톱③ 스패츌러④ 시료칼 및 주걱⑤ 비닐 시이트⑥ 젖은 수건⑦ 스톱워치 또는 시계⑧ 저울 : 감도 0.1gf의 저울이어야 한다.⑨ 시료를 밀어 넣는 용구⑩ 거름종이⑪ 증발접시⑫ 데시케이터⑬ 함수량측정용 기구 : KS F2306(흙의 함수량 시험 방법)에 따른다.⑭ 흙입자의 비중 측정기구 : KS F2308(흙의 비중 시험 방법)에 따른다.3. 시 험 방 법(1) 공시체의 조제공시체는 될 수 있는대로 흙의 함수량이 변화되지 않도록 습도가 높고 일정한 실내에서 제작한다.1) 비교란 시료① 시료 추출기에서 시료를 꺼내어서 압밀링의 안지름 및 높이보다 각각 10mm정도 크게 절단한 후에 이것을 트리머에 올려놓고, 지름이 압밀링의 안지름보다 2～3mm 큰 원판형으로 깎는다. 깎아낸 시료는 함수비omega 와 흙입자의 비중G _{s}을 측정하기 위하여 별도로 보존한다.② 압밀링의 무게W와 높이H _{c} 및 안지름D를 측정한다. 링의 안쪽벽에는 마찰 을 없애기 위하여 실리콘그리스 등을 얇게 바른다.③ 압밀링을 성형한 시료 위에 올려놓고 줄톱이나 곧은 날로 그 주변을 깎으면서 조심해서 링을 밀어 넣는다. 이때, 링과 시료 사이에 공간이 생기지 않도록 주의하여야 한다.④ 시료를 완전히 밀어 넣은 다음에 줄톱이나 시료칼로 압밀링 위 ? 아래면에 나 와있는 부분의 시료를 링의 끝면에 따라 조금씩 잘라낸다.질점토 등 흡수팽창의 우려가 있는 시료는 먼저 하중을 가하고 난 후에 수침상자에 물을 가한다. 흡수성이 있는 불포화 시료를 사용할 때에는 수침상자에 물을 넣지는 않으나, 적당한 기구로 덮어서 수분의 증발을 방지한다.2) 재하 장치의 설치? 조립이 끝난 압밀 상자를 지지대 위에 올려놓고 재하장치를 편심이 일어나지 않도록 주의하여 설치한다.(3) 시험 방법? 조립한 압밀 상자를 재하 장치에 올려놓고 재하레버를 가능한 한 수평으로 유 지한다.? 다이얼게이지 호울더를 상하로 조정하여 침하량 측정용 다이얼게이지를 설치하 고 0으로 맞춘다. 다이얼게이지는 예상변위량 이내에서 충분히 기능을 발휘할 수 있도록 상하위치를 잡아 설치한다.? 규정(KS F2316)에 맞추어서 표준하중을 단계적으로 재하 한다. 추를 이용할 때 에는 충격이 가해지지 않도록 조심해서 추를 올려놓는다.? KS F2316에 의거하여 초기치를 읽은 후에 재하후 8'' , 15'' , 30'' , 1prime , 2prime , 4prime , 8prime , 15prime , 30prime , 1, 2, 4, 8, 24 시간마다 다이얼게이지를 읽는다.? 24시간이 지나면 경과 시간과 침하량을 읽고 그 다음 단계의 표준하중을 순차 적으로 가하면서 경과 시간과 침하량을 측정하는 ?→?의 과정을 반복한다 (0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.6, 3.2, 6.4, 12.8kgf/cm ^{2}).? 최종단계 하중을 가하여 24시간 압밀시킨 후에 시간과 침하량을 기록하고 하중 을 제하한다. 하중제하는 모든 하중에 대하여 실시하지 않고 1.6, 0.4, 0kgf/cm ^{2}으로 감소시킨다.? 하중을 1.6kgf/cm ^{2}로 감소시키고 약 4시간 동안 방치한 다음 팽창량을 기록하 고, 다시 압력을 0.4kgf/cm ^{2}까지 감소시켜 또다시 4시간 방치한 다음 팽창량을 기록한다. 팽창량 측정시는 통과 경과 시간은 기록하지 않으나 일정시간 간격 으로 측정할 수도 있다.? 압밀 시험은 착수부터 완료까관계로부터 구한다. 시간을 표현하는 방법에 따라sqrt {t}방법과log _{10} t방법의 두가지가 있으나log _{10} t방법으로 구한 압밀계수의 값이 실제와 더 잘 부합된다고 알려져 있다. 압축량의 초기보정치인 수정영점d는 공시체 내에 있는 기포나 여과지가 압축되는 등 공시체와 가압판 사이의 밀착성 때문에 발생되는 문제에 대한 보정치이다.1)sqrt {t}방법① 세로축에 압축변위량d를 가로축에 소요시간(분)의 제곱sqrt {t}를 취하여 측정결과를 표시한다.② 먼저 이 곡선의 직선 부분을 연장하여 세로축과 만나는 점을 수정영점d라 하고, 이 점으로부터 실측직선부 기울기의 1/1.15배 되는 기울기로 선을 그려서 실측곡선과 만나는 점을 90% 압밀이 일어난d _{90}으로 한다.③d _{90}에 해당하는 시간t _{90}을 구한다.④ 압밀계수C _{v}는 다음 식으로 구한다.C _{v} =H ^{2} {T _{90}} over {t _{90}} = {0.848H ^{2}} over {t _{90}}여기서,T _{90} : 90% 압밀도에 해당하는 시간계수H : 배수거리를 나타내며 일면배수일 때에는 시료의 전체 두께H _{0}를 취하고, 양면배수일 때에는 시료의 절반인 두께 0.5H _{0} 취한다.⑤ 일차압밀량DELTA d'는 다음과 같이 구한다.DELTA d'= {10} over {9} (d _{90} -d _{0} )2)log _{10} t방법① 세로축에 압축변위d를 가로축에 대수눈금으로 시간log _{10} t를 취하여 측정결과를 표시한다.② 이 곡선의 중간 부분과 마지막 부분은 대략 직선이 되는데, 이 직선의 연장선의 교점을d _{100}으로 정한다.③ 대수눈금에서는t=0인 점을 나타낼 수 없으므로 곡선의 처음 부분은 포물선이 된다고 가정하여t=0에서의 다이얼게이지 수정영점 읽음d를 결정한다. 즉, 그 곡선에서 시간t _{1}분의 다이얼게이지 읽음d _{t1}과 이 시간의 4배 되는 시간t _{4} =4t _{1} 다이얼 읽음d _{t4}의 차DE{f}는 최종 측정치이다. 일차 압밀비가 클수록 실험실에서 측정한 값을 이용하여 계산한 침하속도가 실제와 더 잘 일치한다.(5) 간극비e, 포화도S, 함수비w계산간극비e, 포화도S _{r}는 압밀시험을 시작하기 전(e _{0},S _{r0})과 압밀시험이 끝난 후 의 상태 (e_{ f},S_{ rf})에 대해서 계산하나, 함수비omega는 압밀시험이 끝난 후(omega _{ f})에 대 해서 계산한다.1) 간극비e의 계산압밀시험 시작전의 시료의 초기간극비e _{0}는 다음 식으로 계산한다.e _{0} = {gamma _{w} G _{s} Ah _{0}} over {W _{1}} `` {100+ omega _{0}} over {100} -1여기서,gamma _{w} : 물의 단위중량〔gf/cm ^{3} 〕G _{s} : 흙 입자의 비중A : 공시체의 단면적〔cm ^{2} 〕h _{0} : 공시체의 초기 높이〔cm〕W _{1} : 압밀전 공시체의 무게〔gf〕 압밀전(공시체+압밀링)의 무게 - 압밀링의 무게〔gf〕omega _{0} : 압밀 시작전 공시체의 함수비〔%〕단계별 제하중에 공시체의 단면적A는 변하지 않으므로 공시체의 부피변화 즉, 간극비의 감소량은 공시체의 높이변화로 표시할 수 있다.DELTA e=(1+e _{0} ) BULLET DELTA H/H _{0}만일 어떤 압력P가 작용하여 압밀이 완료되었을 때의 두께를2H _{1}이라 하고 흙입자만의 가상높이를2H _{s}라고 하면 그때의 간극비e _{f}는 다음과 같다.2H _{s} =W _{s} /(AG _{s} gamma _{w} )e= {V _{v}} over {V _{s}} = {V-V _{s}} over {V _{s}} = {A(2H _{1} -2H _{s} )} over {A(2H _{s} )} = {2H _{1} -2H _{s}} over {2H _{s}}여기에서W _{s} : 흙의 건조무게〔gf/cm ^{3} 〕윗식을 이용하면 간극비e와 압밀압력p와의 관계곡선(p-e)을 얻을 수 있다.2) 함수압력

공학/기술| 2016.02.18| 17페이지| 1,500원| 조회(452)

토질실험, 토목공학, 토질시험, 토질역학, 토목환경공학, 압밀시험, 토목시험, 흙시험

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마이다스(MIDAS)로 구조물 해석한것(평행봉)

◆ 목 차 ◆1. 서 론11.1 개 요12. 본 론22.1 상황분석 및 설계문제22.2 설계 과정32.3 설계 분석 및 결과값83. 결 론213.1 결론 및 고찰211. 서 론1.1 개 요MIDAS/CIVIL은 기존 구조해서 S/W Package들의 사용상 불편하였던 제반 문제점 을 해소하고 단시간 내에 단위구조해석 및 설계 작업이 가능하도록 개발되었으 며, 특히 최신 컴퓨터 그래픽 기능을 도입하여 모든 DATA의 입력과정과 해석결과 처리과정을 그래픽 화면상에서 직접 처리할 수 있도록 전처리 및 후처리 기능에 중점을 두고 개발함으로써 해석 실무자라면 누구든지 쉽게 사용이 가능하도록 하 였다. 또한 현장에서 실제적 중요성이 대두되고 있는 분야이며 재품설계기간 단 축, 비용 감소, 품질 향상을 위해 현재 거의 모든 사업장과 대학에서 사용되고 있거나 사용해야하는 기술이다. 이러한 토목구조물의 구조해석 프로그램(MIDAS) 을 이용하여 임의의 구조물을 선택하여 작용할 수 있는 하중들을 가정하여 설계 과정과 분석, 결과에 대해 알아보기로 하자. 또한 그 결과로 인해 구조물이 어떤 변형을 일으킬 수 있는 가능성을 알아보고 그에 따른 설계기준에 대해 추측 해보 자.1.2 마이다스(MIDAS)란?MIDAS/Civil은 범용구조해석 기능을 포함한 시공단계 해석기능, PSC BOX교, 현수 교, 사장교, 수화열 해석기능 등 토목설계에 필요한 Solution을 제공하는 구조해 석프로그램이다. MIDAS의 적용분야는 철근 콘크리트 교량, 강합성교량, PSC BOX 교, 특수 장대교량, 수화열해석, 지하구조물, 플랜트 구조물, SOC시설물 등이 있 다. 세부적으로 하중조합의 최대/최소값 추출, 반력 확인 및 반력도, 변위 확인 및 변형도, 부재력도, 응력도, 보 요소의 상세해석 결과, 개별 요소의 해석결과 요약, 판형요소나 입체요소의 결점력으로부터의 임의 방향의 부재력 산출, 반력? 변위?부재력?응력 등 해석 결과에 대해 Spread Sheet 형식의 Table 구조 해석의 결과를 사용자의 의도대로 조합하거나 요약한 Text Output 등의 기능이 있다.2. 본 론2.1 상황분석 및 설계문제그림1. 평행봉 실물도 및 정?측면도- 위 치 : 대전광역시 중구 목동 한사랑 아파트 놀이터- 측정 날짜 : 2010년 06월 5일- 문 제 : 풍하중이 작용하는 평행봉에서 사람이 올라가 양쪽 봉을 두손으로 잡고 방 향을 전환하기 위해 회전하고 바라본 방향에서 반대로 몸을 바꿀 때 작용하 는 하중과 휨과 처짐에 대해 분석.- 수치 조건 : 풍하중 10kN/m , 사람무게 60kg(집중하중), 비틀림하중(몸 회전시 84kg?cm, 방향을 바꿀 때 168kg?cm), 재질에 따른 자중고려, 각 치수는 정면도 및 측 면도 참고2.2 설계 과정1) (우선 File→New Project→kgf,cm로 변경 후 시작한다.) 그 다음 Model→Nodes→Create Nodes를 선택한다. (상단에 있는 도구 상자의 기본기능(Node, beam 선택) 설명은 과정에서 생략하기로 한다.)2) 기준 노드를 설정 후 정?측면도의 치수를 보고 평행봉을 그려나가는 과정으로써 Element→Extrude Elements로 설정하여 치수를 기입(dx,dy,dz란)하여 Apply 시킨다.3) Translate Elements로 변경하여 치수를 기입한다. (양쪽 같은 치수일 때 평행복사 개념)4) 기준 Node를 선택하여 2)과 같이 Element→Extrude Elements로 다시 변경하여 수치를 기입하여 Apply 한다.(반대편도 같이 적용한다.)5) Apply 후 Element→Translate Elements로 변경 후 수치를 기입하고 Apply 한다.6) 그림과 같이 Element→Extrude Elements, Translate Elements를 이용하여 평 행봉을 완성한다.7) Boundary 선택 후 모든 지점을 고정단으로 설정한다.8) Load→Load Case names을 선택 후 (1번:자중, 2번:양쪽 평행봉 끝에서 걸리는 집중하중(30kg+30kg), 3번:양쪽 평행봉 중앙에서 걸리는 집중하중(30kg+30kg)과모멘트(84kg*cm+84kg*cm), 4번:왼쪽 평행봉 중앙에서 걸리는 집중하중(60kg)과 모멘트(168kg*cm), 5번:오른쪽 평행봉에서 걸리는 집중하중(60kg)과 모멘트(168kg*cm), 6번:양의 y축방향으로 풍하중이 가해짐(10kn/m)) 작성한다.9) 자중의 수치 조건을 적용시킨다. (일반적으로 z방향으로 -1로 적용)10) 8)과정 과 같이 각 수치조건에 의한 각 하중을 적용 시킨다.11) Model→properties→Material→Add의 과정을 통하여 재질 조건을 기입하여 적용시킨다.12) Section→Add 의 과정을 거쳐 단면의 형태를 적용 시킨다.13) Close→Works의 과정을 거친 후 해석을 실시한다.2.3 설계 분석 및 결과값1) 각 경우의 (경우1:1번하중+2번하중, 경우2:1번하중+3번하중, 경우3:1번하중+4 번하중, 경우4:1번하중+5번하중, 경우5:1번하중+6번하중) x축,y축,z축 방향에 서의 반력의 결과값을 나타내었다.2) 각 경우의 (경우1:1번하중+2번하중, 경우2:1번하중+3번하중, 경우3:1번하중+4 번하중, 경우4:1번하중+5번하중, 경우5:1번하중+6번하중) x축,y축,z축 방향에 서의 작용하는 모멘트의 결과값을 얻을 수 있었다.3) 각 경우의 (경우1:1번하중+2번하중, 경우2:1번하중+3번하중, 경우3:1번하중 +4번하중, 경우4:1번하중+5번하중, 경우5:1번하중+6번하중) x축,y축,z축 방 향에서의 처침 양상의 모습을 얻을 수 있었다.4) 각 경우의 (경우1:1번하중+2번하중, 경우2:1번하중+3번하중, 경우3:1번하중 +4번하중, 경우4:1번하중+5번하중, 경우5:1번하중+6번하중) x축,y축,z축 방 향에서의 처침값을 수치적 데이터로 얻을 수 있었다.4) 경우5:(1번하중+6번하중) x축,y축,z 축 방향에서의 풍하중을 고려한 변 화 양상모습을 얻을 수 있었다.5) 경우1(1번하중+2번하중)에서의 각각의 다이어그램(Fx:축력도,Mx:토크도,Fyz:y 방향과 z방향의 전단력도,Myz:y방향과 z방향의 휨모멘트도)을 얻을 수 있었다.6) 경우2(1번하중+3번하중)에서의 각각의 다이어그램(Fx:축력도,Mx:토크도,Fyz:y 방향과 z방향의 전단력도,Myz:y방향과 z방향의 휨모멘트도)을 얻을 수 있었다.7) 경우3(1번하중+4번하중)에서의 각각의 다이어그램(Fx:축력도,Mx:토크도,Fyz:y 방향과 z방향의 전단력도,Myz:y방향과 z방향의 휨모멘트도)을 얻을 수 있었다.8) 경우4(1번하중+5번하중)에서의 각각의 다이어그램(Fx:축력도,Mx:토크도,Fyz:y 방향과 z방향의 전단력도,Myz:y방향과 z방향의 휨모멘트도)을 얻을 수 있었다.9) 경우5(1번하중+6번하중)에서의 각각의 다이어그램(Fx:축력도,Mx:토크도,Fyz:y 방향과 z방향의 전단력도,Myz:y방향과 z방향의 휨모멘트도)을 얻을 수 있었다.(※ 결과값의 연결성을 고려하여 다음 페이지부터 기술함.)10) 경우1(1번하중+2번하중)에서의 각각의 부재에 작용하는 응력의 모습(Sax:축 응력, Ssy:y방향전단응력, Ssz:z방향전단응력, Sby:y방향휨응력, Sbz:z방향 휨응력,Combine:축응력+휨응력을 얻을 수 있었다.11) 경우2(1번하중+3번하중)에서의 각각의 부재에 작용하는 응력의 모습(Sax:축 응력, Ssy:y방향전단응력, Ssz:z방향전단응력, Sby:y방향휨응력, Sbz:z방향 휨응력,Combine:축응력+휨응력을 얻을 수 있었다.12) 경우3(1번하중+4번하중)에서의 각각의 부재에 작용하는 응력의 모습(Sax:축 응력, Ssy:y방향전단응력, Ssz:z방향전단응력, Sby:y방향휨응력, Sbz:z방향 휨응력,Combine:축응력+휨응력을 얻을 수 있었다.13) 경우4(1번하중+5번하중)에서의 각각의 부재에 작용하는 응력의 모습(Sax:축 응력, Ssy:y방향전단응력, Ssz:z방향전단응력, Sby:y방향휨응력, Sbz:z방향 휨응력,Combine:축응력+휨응력을 얻을 수 있었다.14) 경우5(1번하중+6번하중)에서의 각각의 부재에 작용하는 응력의 모습(Sax:축 응력, Ssy:y방향전단응력, Ssz:z방향전단응력, Sby:y방향휨응력, Sbz:z방향 휨응력,Combine:축응력+휨응력을 얻을 수 있었다.15) 각 경우의 (경우1:1번하중+2번하중, 경우2:1번하중+3번하중, 경우3:1번하중 +4번하중, 경우4:1번하중+5번하중, 경우5:1번하중+6번하중) 부재의 작용하는 응력을 수치적 데이터로 나타내었다.

공학/기술| 2010.06.18| 22페이지| 1,500원| 조회(1,049)

매트릭스, 구조해석, MIDAS, 평행봉, 마이다스, 매트릭스해석, 구조해석프로그램

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대전천 하천복원사업의 문제점 및 대책

◆ 목 차 ◆1. 서 론11.1 개 요12. 본 론22.1 대전천의 현황22.2 대전천 복원계획22.3 국내 하천복원 사례42.3.1 함평천 복원 사례42.3.2 학의천 복원 사례 52.3.3 양재천 복원 사례 62.4 복원중인 현재 대전천의 문제점72.4.1 제외지 부근에서의 문제점72.4.2 제내지 부근에서의 문제점102.5 문제점에 따른 대책 방안122.5.1 제외지 부근 문제점에 따른 대책122.5.2 제외지 부근 문제점에 따른 대책133. 결 론143.1 결론 및 고찰144. 참 고 자 료151. 서 론1.1 개 요하천은 상황에 따라 망상하도를 형성하기도 하고 사행하도를 형성하기도 하면서 흐르게 된다. 사행하천의 경우 사행이 점차 발달함에 따라 때로는 우각호를 형성 하여 물길이 단절된 홍수터 습지를 이루기도 한다. 이같이 하천은 때로는 새로운 물길을 형성해가며 동시에 홍수터 내에 구하도의 흔적을 남기게 된다. 이러한 사 행대나 홍수터 습지 등은 주기적으로 범람하며 하천의 기본적인 기능과 다양한 생 태 서식처의 역할을 해왔다.그러나 사회가 발달함에 따라 하천에 인위적인 변화가 가해지게 되었다. 홍수피해 를 막기 위해 많은 하천들이 직강화 되었고 급격한 산업화, 도시화 등으로 홍수터 의 많은 부분이 하천으로부터 단절되었다. 70년대-80년대의 경지정리사업이 본격 화 되면서 하천주변의 많은 홍수터가 농지로 편입되었다. 이 시대의 시각은 하천 을 물길과 홍수터로 이어지는 귀중한 생태 서식처라기보다는 홍수피해를 막고 용 수를 이용하기위한 대상으로 보았다고 해도 과언은 아니다. 국내 하천정비 사업의 시대적 변천 과정을 보면 과거자연하천에서 이치수를 목적으로 정비된 방재하천 그리고 최근까지 진행되고 있는 친수기능과 환경기능을 고려한 공원하천 또는 자 연형 하천으로 구분할 수 있다. 1990년대 후반부터 시작된 하천복원사업의 경우 환경기능 측면에서 대부분 제외지 공간을 대상으로 한 하도 내 서식처 복원에 많 은 중점을 두고 사업을 진행해 왔다. 이와 같이 제한된 공. 이후 북쪽으로 흐르다가 대전광역시 중구(中區) 옥계동(玉溪洞) 옥계교에서 지방1급하천이 되고, 대덕구 오정동(梧井洞)에서 유등천(柳等川)으로 흘러든다. 동구(東區) 삼성1동 부근에서는 식장산에서 발원하여 판암동(板岩洞)·신흥동(新興洞)·대동(大洞)을 관통하여 흐르는 대동천이 흘러들어온다.갑천·유등천과 함께 대전시의 3대 하천이며 대전의 발원지로서 예전에는 목척교 를 중심으로 아름다운 도심경관을 자랑한다.2.2 대전천 복원계획? 총 사업비 : 28,413 백만원? 사업 기간 : 2006년 ～ 2020년 (15년)? 사업 물량 : 호안정비 15km, 산책로 10km, 자전거도로 11km, 징검다리 3개소하중주 2개소, 돌 부설 5개소, 어도 4개소주 제 : 생명력 있는 봉수샘 가꾸기목 표 : ? 치수능력 재고로 재해예방? 하천기능 회복? 생물서식지 복원? 시민 여가 ? 휴식공간 제공그림1. 대전천복원 기본계획< 기 준 >? 유 속 : 흐름을 느낄 수 있도록 0.2m/s 이상? 수 심 : 생태계 보전을 위해 10 ~ 30Cm< 세부내용 >- 방 안 : 대청호 원수 10,000㎥/일 수질개선 보충 하천 표류수 취수 순환- 수 량 : 75,000 ㎥/일(대동천 23,000)- 개 요 : 관 매설: L=8.7Km,(D=800~900) 취수보: 145m x 1.2m※ 실시 설계그림2 대전천 실시설계시안.2.3 국내 하천복원 사례2.3.1 함평천 복원 사례->그림3. 함평천 복원 전?후사진함평읍 시가지의 인근 하천을 정비하여 주민들의 휴식공간으로 제공하며, 생활하수 및 각종 오염원으로부터 훼손된 하천을 각종 어류가 서식하는 자연에 가까운 하천복원으로 하고 오염퇴적물의 준설, 하천으로 유입된 오폐수의 자연정화 처리, 소멸된 하천의 자연생태를 복원함으로써 하천 수질 개선과 하천의 생태통로 및 생태거점 기능을 회복하는 계획을 세웠다. 사업비 4,317백만원 사업기간 1992-2001년까지 복원을 완료 하여 사업효과를 가져 왔다.구체적 효과로는 생활 하수 차집 및 호안 식생으 지방 2급 하천이다. 학의천의 유역면적은 42.6km2, 유로연장 11.6km, 유역평균 폭 3.67km, 유역형상계수 0.317이고, 유역내 연평균 강수량은 1,203mm, 하천정비 기본계획에서 산정한 계획홍수량은 100년 빈도 460m3/sec이다. 학의천은 수질이 오염되었을 때도 안양천과 달리 상류에 백운저수 지가 있어 생물이 멸종되지 않고 10여 종 이상의 물고기가 서식하는 등 안양천 유 역 중 가장 다양한 생물이 서식하고 있었다. 현재 학의천은 대부분 개수가 완료된 상태이고 제방호안은 콘크리트 블록으로 되어 있으며, 저수호안은 돌과 나무, 식 생 등을 사용한 자연형 호안으로 되어있다. 이에 학의천 복원 사업이 2001년 에 시작하였다. 하천 생태모니터링은 경험이 있는 연구기관에 의뢰하여 매년 실시하 고 있으며, 2004년에 실시한 모니터링결과 호안의 안정성과 식재된 갯버들이 활착 되어 성장하고 있는 것을 확인하였다. 또한 사업후 경관이 개선되고, 여울과 소, 자갈과 모래하상, 수초발생지역 등 다양한 환경이 조성됨으로서 어류의 종과 밀도 가 높아지는 등 많은 생물이 서식하게 되었고, 천연기념물이 찾아오는 등 학의천 은 자연형 하천조성사업 완료 후 생명이 살아 숨쉬는 하천으로 복원되기 시작하였 다.2.3.3 양재천 복원 사례그림5. 양재천 변화모습양재천은 과천시 청계산에서 발원하는 탄천의 지류로서 유역면적은 약 58.6km2이며, 전체하천 길이는 약 15.6km이다. 평상시 유량은 약 1m3/s 홍수시 유량은 최대 300m3/s, 유속은 3.5m/s에 달한다. 상류에 해당하는 과천구간의 하상경사는 약 1/300, 하상재료는 대부분 자갈로 이루어져 있다.자연형 하천공법의 시험 적용 후 약 6년간 지속적으로 모니터링이 수행되었다. 모니터링의 내용은 하천의 수위-수량, 하천형태의 사진촬영, 하도변화, 세굴과 퇴적 등을 포함하는 물리적 조사, 하천 수질 및 저니질 조사인 화학적 조사, 식생조사, 수서곤충, 양서류, 파충류, 포유류, 어패류, 저서무척추 동물, 농다리) 모습돌다리(농다리)는 하천을 빠르게 건널 수 있는 이동성을 확보할 수 있다. 또한 하천에 있는 물이 흐를 때는 돌에 부딪치면서 산소를 발생하고 어류의 서식지가 되는 것에서 장점이라 할 수 있겠다. 하지만 대전천의 경우 약 20-30m 마따 1개소 씩 설치되어 너무 과다한 이동성을 확보하고 설치 중 인력낭비와 재료낭비가 될 수 있다. 만약 홍수 시에는 유량이 많아지고 유속이 빨라지게 된다. 충북대 안상 진 교수가 지난 2006년에 펴낸 용역 보고서를 보면 홍수 시에는 많은 양의 유량이 발생된다. 이 경우 홍수가 지면 돌다리(농다리)가 잠기는 것은 물론, 부등류·급 변류·와류 등의 현상이 복합적으로 일어난다. '부등류'는 돌다리(농다리) 전방에 이르러 물 흐름이 불규칙하게 변하는 것을, '급변류'는 돌다리(농다리) 밑을 빠르 게 통과하는 것을, '와류'는 통과 후 다리 바로 뒤쪽에서 소용돌이 현상이 일어나 는 것을 말한다. 이 같은 현상이 복합적으로 일어나고 결과적으로 안전하지 않을 수 있을 것이다.2) 하천 중심에 있는 인공섬(윤중제)가 너무 많다그림7. 윤중제의 모습윤중제는 원래 의미로 특정한 지역을 홍수로부터 보호하기 위하여 그 주변을 둘 러싸서 설치하는 제방을 말한다. 이처럼 홍수가 많은 지역일 경우에 인공섬 안에 있는 것들을 보호하기 위함인데 대전천의 경우 인공섬 안에 특별하게 이용할 만한 가치를 가지고 있지도 않으며 있다하더라도 조사구간(3km)내에서만 2개소를 발견 하였다. 이것은 돌다리와 마찬가지로 인건비 낭비와 재료 낭비가 된다.3) 교량 위의 노면폐수가 바로 하천으로 유입옆의 사진은 선화교 밑의 파이프 모습이다. 이는 비가 오거나 다리위에 흐를 수 있는 기타 오수가 바로 밑으로 하천으로 바로 유입된다. 수질오염은 물론 중금속오염까지 유발 할 수 있으며 장기적으로 볼 때 파이프와 콘크리트가 닿는 부분이 부식이 되어 균열을 발생 시킬 수 있다. 아무 처리도 되있지 않은 파이프는 하루 빨리 개선 시켜야 될 사항이다.그림8. 다리 밑 파이프모습. 왼쪽 사진은 상부도로(아스팔트)와 통로와의 접촉면도 물이 지하로 침투 할 수 없어 상당량의 물이 도로 위를 흐른다고 가정하면 하상도로는 순식간에 침수되고 말 것이다.요즘 지하로 흘러들어가는 물이 적다고 해 침투성 포장이 대안으로 떠오르고 있다. 새로 짓는 도로는 물론 기존의 도로까지 모두 바꾸자는 발상이다. 우리나라의 강우특성을 고려하면 침투 포장의 성능은 기저귀와 같다. 그 이유는 비가 조금 내리면 모두 다 지하로 흡수할 수 있지만 갑자기 많이 오는 비는 모두 다 침투시키기 어렵다. 또 도로의 구조상 포장면 밑에 여러 층의 단단한 층이 있기 때문에 표면에 물이 잘 빠지는 시설을 했다고 해서 도로에서 발생한 물이 잘 침투되는 것이 아니다.이처럼 바닥이 빗물이나 물이 스며들지 않으면 큰 비가 내리게 되면 중소 하천에 그대로 유입되어 강폭이 좁은 중소 하천의 범람이 일어나 주변 주민이 침수 피해를 당하는 도시홍수가 발생하는 것이다. 또한 불투성 바닥에 의해 도시 지하가 건조되어 지하수가 줄어드는 지하수 고갈현상이 나타나는 것이다. 이는 장래에 하천이 고갈되면 나아가 토양생태계의 변화가 유발되는 악순환이 계속 될 것이다.2) 하천과 근접한 주차공간과 허술한 주차공간 관리그림12. 대전천 옆 하상 주차공간위 모습과 같이 대전천 복원사업 계획 중 하천 옆에 있는 주차공간을 줄였으나 주변 상가 및 건물의 주차공간 협소로 주차시설이 마련돼 있다. 하지만 주차시설 이 하천과 너무 근접해 있어 매연과 기름, 소음으로 생태계변화에 영향을 주기 때 문에 동?식물이 잘 자랄 수 없을 것이다. 또한 오른쪽 사진은 도로공간을 확보하 기 위해 주차공간을 정해 놓았으나 실질적으로는 주차할 수 없는 실태이다. 주차 공간이 있는 것만으로도 문제가 되며 그 운영관리에도 문제점이 있다.3) 무분별한 관상용 꽃과 나무옆의 사진은 도로의 인도에서 하천 옆 하상도로까지 이르는 호안이다. 하지만 윗부분에서 호안이 시작되는 곳까지의 식생의 종류가 관상용으로 만 이용되고 있었다. 좀 더 다양하고 실용성한다.

생활/환경| 2010.06.16| 16페이지| 1,500원| 조회(865)

하천공학, 생태하천, 대전천, 하천복원사업, 공원하천

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우리 교통문화의 이해

토목인으로써 바라본교통문제 해결 방안1. 서 론‘ 교통이란 무엇일까? 대체로 사람들은 사회의 구성원으로써 경제활동을 수행해야 하며, 이를 위해서는 매일 일정한 공간을 통행할 필요가 있고, 통행을 가능케 하려면 교통이 도움을 받아야 한다는 당연한 결론에 도달하게 된다. 이러한 통행의 과정과 관련된 제반 사항을 합리적으로 처리해야 할 필요성을 바탕으로 교통공학이 출현되었다고 볼 수 있다. 따라서 의, 식, 주와 마찬가지로 교통은 인간생활에 없어서는 안 될 기본적 요소가 되었다. Rae는 “교통은 역사적으로 볼 때 재화와 용역뿐만 아니라 사상까지 교류될 수 있는 토대를 마련하기 때문에 사회성장에 커다란 공헌을 해왔다.”고 말하였다. 즉, 교통공학은 승객과 화물의 이동을 안전, 신속, 편안, 편리, 경제적, 환경 친화적으로 가능케 하기 위해 각종 교통시설물의 계획, 설계, 운영, 관리에 필요한 기술과 과학적 원칙을 적용하는 것이라 할 수 있다.이러한 정의적 개념을 바탕으로 우리나라의 교통시설물에 대한 문제점과 제도적인 부분에서 알아보고자 한다. 또한 현재 필자는 토목인을 꿈꾸는 한 기술자로써 교통공학의 이론적 해석을 통한 교통행정과 교통법규의 대한 개선책을 제시하여 앞서 말한 것과 같이 신속하고 편리하도록 교통에 관련된 구조물을 효율적으로 계획 및 설계할 수 있도록 그 방안에 대해 알아보고자 한다.2. 본 론현재 우리나라의 토목공학을 배우는 학부 과정에서의 이론적 지식에서 교통체계에 대한 기본적원칙에 대해서 알 수 있다. 교통체계는 ‘운전자의 시각적 특성’, ‘운전자의 반응시간’, ‘차량의 특성’, ‘보행자의 특성’ 의 4가지의 구성요소에 의해 이루어진다고 학습해왔다. 즉, 운전자(사람)이 우선으로 하는 도로가 설계 되어야 한다는 것이다.하지만 우리나라의 일반도로 및 신호교차로, 고속도로 등 거의 대부분의 교통시설물이 차량 위주로 되어 있다고 해도 과언이 아니다.첫째로 보행자에 관련된 교통공급시설에 대한 문제점에 대해 알아보자. 우리나라의 횡단보도의 신호주기는 노인은 물론 청년들도 건너기에 너무 짧다는 것을 지적할 수 있겠다. 서울과 같은 이용이 많은 도로 같은 경우에는 신호등의 주기를 길게 하고 신호등 밑 부분에 아라비아 숫자로 남은 시간을 표기함으로써 더욱 안전하게 횡단보도를 건널 수 있게 하였지만 서울이외에 발전이 미비하거나 낙후된 도시, 특히 지방 도로 같은 경우는 아직까지 그런 시설이 부족하거나 설치되어 있지 않은 곳이 대부분이다. 이 관점은 사회복지와 많이 관련된 부분이라 할 수 있겠다. 일반인도 안전하게 이동할 수 없는 곳을 장애우들은 안전 할 수 있겟는가? 우리나라는 기술적과 경제적으로는 많은 발전을 하여 선진국을 대열에 올랐다. 하지만 사회복지 분야에 대해서는 낙후된 나라라 할 수 있겠다. 예를 들어 장애우들이 장소를 이동하기 위해 집을 나서 처음 벽에 부딪치는 것이 혼자 힘으로는 도저히 감당할 수 없는 각종계단이나 출입구 등일 것이다. 일부의 구역이나 도시를 제외하고는 휠체어를 이용하여 계단을 오르거나 내려갈 수 있는 시설이 구비되지 않고 횡단보도에서는 시작 장애우이 장애물에 걸려 넘어지는 경우도 많이 볼 수 있다. 턱 낮추기가 되어있는 부분에 설치되는 점자블록은 차량방지용으로 설치된 볼라드에 중복되어 설치되는 경우도 있다고 한다. 이처럼 보행자의 특성에 따라 불편한 부분에 대해서 알아보았다. 이런 문제점을 해결하기 위해 도로를 설계하고 건설할 때 횡단보도의 폭이나 길이를 고려하고 횡단보도와 인도부분, 연석부분에 대해 고려한다면 좀 더 안전하고 편리하게 도로를 이용할 수 있을 것이다. 또한 토목 관련된 분야(시공, 설계)와 IT나 통신 분야를 융합시켜 몸이 불편한 장애우들을 위해 시각적 청각적인 시설을 설치하여 더욱 안전하게 이용할 수 있도록 해야 할 것이다.둘째로 운전자에 관련된 교통공급시설의 문제점에 대해서 알아보기로 하자. 도로표지판은 운전자에게 방향을 안내해주고 안전운전을 위한 각종 안내사항이나 금지사항을 알려주기 때문에 도로시설물 중 없어서는 안 될 중요한 시설물이다. 그럼에도 불구하고 시내의 일반국도나 고속도로에 설치된 도로 표지가 운전자들이 방향을 잃고 해매거나 사고 위험에 처할 수 있는 위험에 노출되어 설계된 시설물이 있다. 가로수나 버스정류장에 가려 표지판이 보이지 않거나 표지판의 글씨가 너무 작은 경우, 표지판 자체가 훼손되어 식별을 할 수 없는 경우 등 문제점이 한두 가지가 아니다. 또한 우리는 운전을 하던 중 장소를 막론하고 공사를 별이고 있는 현장을 많이 볼 수 있다. 지하공동구 공사, 도로보수작업, 도로확장공사 등 여러 공사를 접할 수 있다. 이런 공사들이 제2의 안전사고를 방지 목적이나 지역의 발전을 위한 것이라 이해심을 가질 수는 있을 것이다. 하지만 공사 중 안전시설이라든가 통행에 불편을 끼치는 부분에 대해서 문제점이 많다. 예를 들어 장비와 자재 투입을 위한 점유면적 확보부분에서는 필요이상으로 많이 점유하여 운전자에게 불편을 끼치는 경우, 도로상에 작업용 전선이 무분별하게 방치 되어있으며 지하 공사 시 흙막이나 동바리 공을 설치할 때 잘못된 설계나 부주의로 무너지는 경우도 매체를 통해 가끔씩 접하기도 한다. 추가적으로 전방에 공사를 실시하고 있다는 것을 미리 알지 못하거나 도로의 표지판 설치 위치가 운전자들의 눈에 잘 띄지 않는 곳에 있거나 글씨가 너무 작고 잘 보이지 않는 것 때문에 당황하는 경우도 적지 않을 것이다. 심지어는 안내판이 엉뚱한 방향을 가르키고 있어 도로를 해매는 경우도 있었을 것이다. 또 산지를 넘을 때 이용하는 도로에서는 도로의 선형불량으로 원심력으로 인해 빚어지는 교통사고 소식도 간간히 들을 수 있다. 이처럼 운전자, 차량에 대해 위험할 수 있는 부분들이 많다. 우선적으로 도로를 시공 계획 할 때 차량의 특성과 운전자의 시각적 특성을 고려하여 원심력을 받아 위험할 수 있는 도로 바깥쪽에 여유를 두어야 하며 사전에 식별하기 좋은 도로 표지판을 설치하여 이중, 삼중으로 안전사고에 대해 예방해야 할 것이다. 또한 도로 시공 중에도 가 시설물이나 공법에 따른 토류판이나 쉬트파일에 대한 지지력이나 사하중과 활하중에 대해 점검하여야 하고 토목시공 기술능력 발전에 대해서 연구해야 할 과제일 것이다.셋째로는 시설물의 설계나 설치의 바탕이 되는 법규나 규제에 대한 문제점에 대해서 알아보자. 우리나라는 과거에 있었던 사건이나 현황에 대해 자료가 부족하기 때문에 이론을 바탕으로 확률론 적인 접근이 힘들다. 정확한 기준으로 교통의 수요나 교통류 분석, 교통량으로 도로의 차로 수나 차로 폭을 결정하고 각종도로를 설치하여야 하는데 그 기준이 명확하지 않고 규제화 되지 않았다. 도로명이나 도로번호가 통일되어 있지 못하고 중구 난방한 경우가 있으며 도로의 중앙선이나 추월 가능한 차선을 표시한 구간, 좌?우회전, 직좌, 직선전용차선의 통합화, 도로의 폭과 여유 공간 등 여러 부분에 대해서 정확하고 합리적인 규제가 없는 실정이다. 2000년 이후부터 일반도로나 고속도로의 폭, 갓길, 여유 공간, 각종 표지판 차선표시등 통합화를 추진하고 더 편리하고 효율적으로 운영할 수 있는 규제를 제정하려고 하고 있다. 하지만 아직 미비된 부분이 많으며 운전자들이 헷갈릴 수 있는 부분도 많다고 생각한다. 규제에 관련된 부분은 도로를 시공설계 하는데 바탕이 되며 이는 운전자와 보행자의 안전에 직결되는 문제로써 좀 도 신중하고 정확한 자료를 이용하여 규제를 마련해놓아야 할 것이다.

사회과학| 2010.06.05| 4페이지| 1,000원| 조회(258)

교통, 교통문제, 교통공학, 교통문화

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