KR100801066B1

KR100801066B1 - 절토면 보강토 옹벽 시공방법

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Publication number: KR100801066B1
Application number: KR1020060137505A
Authority: KR
Inventors: 김광호; 서동수
Original assignee: 김광호; 서동수
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2008-02-04

Abstract

본 발명은 절토면 보강토 옹벽 시공방법에 관한 것으로, 그 목적은 옹벽 시공을 필요로 하는 절개 사면을 1차적으로 안정화시키고, 이후 안정된 절개 사면에 인장연결재인 지오그리드와 지반보강재를 별도의 용접가공 없이 체결구에 의해 편리하게 체결 설치되도록 하여, 일련의 옹벽시공 관계를 용이하게 행할 수 있도록 하고, 아울러, 이러한 용이한 시공관계로서, 작업시간 단축 및 그에 따른 비용절감 효과를 기대할 수 있도록 한 절토면 보강 옹벽시공 방법을 제공함에 있다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단은; 옹벽 시공장소의 확보 토지량 설정에 따라 굴착기를 이용 원지반을 절취한 후, 그 절취된 사면을 안정화시키는 사면안정화 단계와; 상기 안정화 구조로 절취된 사면 전방 지면에 기초 굴착홈을 형성하고, 그 형성된 기초 굴착홈에 기초를 잡석으로 처리하는 전면재시공 준비단계와; 상기 사면 안정화 단계를 통해 설치된 지반보강재 전단부에 지압판을 고정 설치하고, 이 지압판 후면에 수평철근을 배설한 후, 고정클립에 의해 지압판과 수평철근을 결속되게 하는 수평철근 설치단계와; 상기 전면재시공 준비단계를 통해 타설된 고정수단으로 하여 다수개의 전면재를 순차적으로 적층시켜 옹벽을 형성되게 하는 전면재설치단계와; 상기 적층 결합되는 전면재와 전면재 사이에 지오그리드의 일측단부를 삽입, 고정시키고, 상기 지오그리드의 타측 단부는 소정길이 연장시켜 상기 지압판에 결속된 수평철근에 감아 돌리며, 이어 그 감아 돌려진 지오그리드의 타측 단부면을 재차, 상기 지오그리드의 일측단부가 삽입고정된 전면재 상부측에 재 삽입시켜 결합되게 하는 지오그리드 설치단계와; 상기 지오그리드가 설치된 전면재와 사면사이의 공간부에 잡석 등을 충진시켜 다짐처리하는 토지마감 단계를 통해 달성된다.

Description

절토면 보강토 옹벽 시공방법{Execution method of reinforced earth retaining wall for cutting face}

도 1은 본 발명에 따른 절토면 보강토 옹벽시공방법의 공성순서도

도 2는 본 발명에 따른 절토면 보강토 옹벽시공방법의 개략 시공 구성도

도 3은 본 발명에 적용되는 지압판과 수평철근의 결합상태도

도 4는 본 발명에 적용되는 지압판 고정클립 이실시예 구성도

도 5는 본 발명에 있어 수평철근 설치단계에 이용되는 철근 고정클립의 다른실시예도

도 6은 본 발명에 적용되는 지오그리드 설치단계의 이실시예도

도 7은 본 발명에 적용되는 지오그리드 설치단계의 삼실시예도

도 8은 본 발명에 적용되는 특수한 상황에서의 설치모습 실시예도

도 9는 본 발명에 적용되는 특수한 상황에서의 설치모습 다른실시예도

< 도면 주요부위에 대한 부호의 설명 >

1 : 원지반 2 : 사면

3 : 숏크리트 4 : 지반보강재

5 : 전면재 6 : 굴착홈

7 : 지압판 8 : 수평철근

9 : 지오그리드 61 : 받침부재

C1 : 지압판 고정클립 C1' : 수평형

C1" : 굴곡형 C2 : 철근 고정클립

P : 앵커핀 S1 : 사면 안정화 단계

S2 : 블록시공 준비단계 S3 : 수평철근설치단계

S4 : 블럭설치단계 S5 : 지오그리드 설치단계

S6 : 토지 마감단계 W : 와이어

Z : 콘크리트구조물

본 발명은 보다 상세하게는 토목공사가 시행된 도로 구간의 사면 유실을 방지하기 위해 축조되는 보강토 옹벽 시공방법에 있어, 특히 사면의 안전성을 먼저 확보되도록 한 후, 이를, 전면재, 판넬 또는 식생포대 등과 연결 시공되게 하여, 사면의 안정성을 증대되도록 한 절토면 보강토 옹벽시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물을 신축하기 위한 택지조성이나 일반도로, 하천 및 호안공사 등의 토목공사를 시행함에 있어, 절개면 또는 성토층의 유실을 방지토록 하고, 아울러 조경을 겸할 수 있도록 하기 위한 방안으로서, 통상 콘크리트로 된 보강토 옹벽의 시공이 이루어지는 것임을 알 수 있다.

이에, 통상적으로 이루어지고 있는 종래 보강토 옹벽시공 방법의 일반적인 예를 살펴보면, 이는 비탈면의 유실방지를 최종 목적으로 하는 것으로서, 먼저 공사지점에 기초철골조를 시공하고, 상기 기초철골 외측에 거푸집을 부착시킨 후, 그 거푸집 내측에 콘크리트를 타설 및 양생하여 벽면 구조물을 시공되게 하는 것으로, 기존 옹벽공사에 있어서는, 대부분 이와 같은 기술이 주종을 이루고 있는 실정이다.

그러나, 이와 같은 종래의 옹벽 시공방법은 철근의 배근과 거푸집의 가설, 그리고, 콘크리트 타설과 양생, 거푸집의 제거 및 마감처리 등 공정과 공사기간이 과다 소용되는 문제점과 함께 작업을 위한 공간이 확보되어야 하는 등의 이유로 인하여 시공이 제한적일 수밖에 없는 것이었다.

한편, 근래에는 상기 철근 콘크리트 구조물로 된 옹벽시공 방법의 문제점을 일부 해소한 것으로서, 보강토용 콘크리트 블록이 개발되어 널리 이용되고 있는 실정이다.

그러나, 상기 콘크리트 블록을 이용한 옹벽 시공방법은 동일형상의 블록을 서로 맞닿게 적층하되 블록의 후면을 성토층 또는 지중에 설치된 소일네일이나 어스앵커와 같은 지반보장재에 와이어 또는 철근을 연결하여 지지되게 하는 것으로서, 이는 토압에 견디기 위한 응력이 취약할 수밖에 없는 문제점으로 인하여 옹벽 시공장소의 토지확보가 극히 제한적일 수밖에 없는 것이었으며, 특히, 그 연결수단으로 이용되는 상기 지반보강재, 와이어, 철근 등, 일련의 부품 체결관계가 용접가공을 통해 결속되는 것으로, 이에 불필요한 작업시간 소모와 함께, 그로 인해 시공비용 상승의 원인이 되는 매우 비경제적인 문제점을 갖게 하는 것이었다.

따라서, 본 발명은 종래 보강토 옹벽시공 방법의 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 옹벽 시공을 필요로 하는 절개 사면을 1차적으로 안정화시키고, 이후 안정된 절개 사면에 인장연결재인 지오그리드와 지반보강재를 별도의 용접가공 없이 체결구에 의해 편리하게 체결 설치되도록 하여, 일련의 옹벽시공 관계를 용이하게 행할 수 있도록 하고, 아울러, 이러한 용이한 시공관계로서, 작업시간 단축 및 그에 따른 비용절감 효과를 기대할 수 있도록 한 절토면 보강 옹벽시공 방법을 제공함에 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 목적은 옹벽 시공장소의 필요 토지량 확보에 따라 사면 절취량을 선택적으로 결정가능하도록 하고, 특히, 이와 같이 선택된 확보 토지량에 의해 사면을 절취한 상태에서 지오그리드와 지반보강재의 안정적인 결속력증대에 의해 토압지지력을 향상되도록 하여, 옹벽의 지반 침하 내지 붕괴의 위험성을 미연에 방지되도록 한 절토면 보강 옹벽시공 방법을 제공함에 있다.

이에, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단은, 옹벽 시공장소의 확보 토지량 설정에 따라 굴착기를 이용 원지반을 절취한 후, 그 절취된 사면을 소일네일과 같은 지반보강재로 안정화시키는 사면안정화 단계와;

상기 안정화 구조로 절취된 사면 전방 지면에 기초 굴착홈을 형성하고, 그 형성된 기초 굴착홈에 기초를 잡석으로 처리하는 전면재시공 준비단계와;

상기 사면 안정화 단계를 통해 설치된 최하측 지반보강재 전단부에 지압판 을 고정 설치하고, 이 지압판 후면에 수평철근을 배설한 후, 고정클립에 의해 지압판과 수평철근을 결속되게 하는 수평철근 설치단계와;

상기 전면재시공 준비단계를 통해 시공후 핀 등의 고정수단으로 하여 다수개의 전면재를 순차적으로 적층시켜 옹벽을 형성되게 하는 전면재설치단계와;

상기 적층 결합되는 전면재와 전면재 사이에 지오그리드의 일측단부를 삽입, 고정시키고, 상기 지오그리드의 타측 단부는 소정길이 연장시켜 상기 지압판에 결속된 수평철근에 감아 돌리며, 이어 그 감아 돌려진 지오그리드의 타측 단부면을 재차, 상기 지오그리드의 일측단부가 삽입고정된 전면재 상부측에 재 삽입시켜 결합되게 하는 지오그리드 설치단계와;

상기 지오그리드가 설치된 전면재와 사면사이의 공간부에 잡석 등을 충진시켜 다짐처리하는 토지마감 단계를 통해 달성된다.

이하, 본 발명에 따른 절토면 보강토 옹벽시공방법의 바람직한 실시예 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 절토면 보강토 옹벽시공방법의 공성순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 절토면 보강토 옹벽시공방법의 개략 시공 구성도이며, 도 3은 본 발명에 적용되는 지압판과 수평철근의 결합상태도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 지압판 고정클립 이실시예 구성도로서, 그 일련의 공정과정을 살펴보면, 이는 사면 안정화 단계(S1)와, 블록시공 준비단계(S2), 수평철근 설치단계(S3)와, 블럭설치단계(S4)와, 지오그리드 설치단계(S5)와, 토지마감 단계(S6)를 통해 이루어진다.

여기서, 먼저 상기 사면 안정화 단계(S1)는 옹벽시공을 필요로 하는 장소에 있어, 그 옹벽시공이 완료된 이후에 확보 가능한 토지량을 필요한 범위로 계산 설정한 후, 그 설정된 범위로서 포크레인 등과 같은 굴착기를 이용, 도 2로 도시된 바와 같이 원지반(1)을 사면 경사구조로 절취하고, 사면(2)에 어스앵커(earth anchor)나 소일네일 등으로 이루어진 지반보강재(4)를 소정 깊이로 설치되게 하여 1차적인 형태로 사면(2)을 안정화 되게하는 과정을 통해 이루어지게 함이 바람직하다.

이후, 숏크리트(3) 처리과정은 절취된 사면(2)을 안정화시키는 통상의 방법으로서, 이는 본 발명에 있어서는 이러한 숏크리트 처리과정에 한정되는 것은 아니며, 숏크리트를 대신하여 통상의 메쉬망(Wire mesh)이나 철근망 등을 설치 이용할 수도 있는 것이다.

또한, 상기 전면재시공 준비단계(S2)는 성토된 사면(2) 붕괴에 따른 보강을 위해 전면재(5) 설치작업을 진행하기 과정으로서, 이는 상기 사면 안정화 단계(S1)를 통해 절취된 옹벽시공장소의 사면(2) 전방 지면에 포크레인 등과 같은 굴착기를 이용하여, 도 2로 도시된 바와 같이 소정깊이의 기초 굴착홈(6)을 형성하고, 상기 형성된 기초 굴착홈(6)에 받침부재(61)를 타설되도록 함이 바람직하다.

이때, 전면재(5)로는 블록이나 판넬, 그라스포 등을 사용할 수 있음은 물론이다.

이때, 상기 기초 굴착홈(6)에 타설되는 받침부재(61)는 연약한 지반을 보강하기 위한 구성으로서, 이는 일반 잡석(雜石) 내지 통상의 콘크리트, 지오그리드, 지오쉘 중 어느 하나의 재료를 선택적으로 이용하게 되는 것이다.

또한, 상기 수평철근 설치단계(S3)는 안정화된 사면(2)을 2차적인 형태로 보강되게 하는 과정으로서, 이에 이와 같은 수평철근 설치단계(S3)는 상기 사면 안정화 단계(S1)를 통해 설치된 최하측 지반보강재(4) 전단부에 도 2 및 도 3으로 도시된 바와 같이 지압판(7)을 고정 설치하고, 상기 설치된 지압판(7) 후면에 상하 복수개 이상의 수평철근(8)을 배설한 후, 도 3으로 도시된 바와 같은 지압판 고정클립(C1)에 의해 지압판(7)과 수평철근(8)을 결속되게 함이 바람직하다.

이때, 상기 지압판(7)과 수평철근(8)을 결속되게 하는 지압판 고정장치(C1)는 도 3과 같이, 필요에 따라 다양한 형태로 변형 적용이 가능한 것으로, 이와 같은 변형 구성은 도 4로 도시된 바와 같이 수평형(C1') 또는 굴곡형(C1")으로 성형가능한 것이며, 이러한 지압판 고정장치(C1)의 형상변형은 단순한 설계변경에 불과할 뿐 본 발명의 범주에서 벗어나는 것은 아니다.

한편, 또 다르게 도 5는 상기 수평철근 설치단계(S3)에 이실시예 구성으로서, 이와 같은 이실시예로서의 수평철근 설치단계(S3)는 상기 수평철근 설치단계(S3)에 이용되는 수평철근(8)을 지압판(7)이 배제된 형태로서, 지반보강재(4) 단부에 철근 고정클립(C2)에 의해 직접 결속할 수 있는 것으로, 이에 이와 같은 결속방법을 이용함에 있어서는 지반보강재(4)의 단부 형상에 따라 상기 철근 고정클립(C2)을 도 5의 (a)(b)(c)와 같이 V형, &형, 스프링형 중 어느 하나의 구성으로 이루어게 하는 것으로, 이 또한 본 발명의 범주에서 벗어나는 것은 아니다.

또한, 상기 전면재설치단계(S4)는 전술한 전면재시공 준비단계(S2)를 통해 타설된 받침부재(61) 상부면에 핀 또는 철근, 블록요철 등을 접착수단으로 하여 다수개의 전면재(5)를 순차적으로 적층시켜 옹벽을 형성되게 하는 과정으로 이루어지도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 지오그리드 설치단계(S)는 상술한, 전면재설치단계(S4)를 통해 적층 결합되는 전면재(5)와 전면재(5) 사이에 도 2로 도시된 바와 같이 지오그리드(9)의 일측단부를 삽입, 고정시키고, 상기 지오그리드(9)의 타측 단부는 소정길이 연장시켜, 도 2의 부분확대도로 도시된 바와 같이 지압판(7)에 결속된 수평철근(8)에 감아 돌리며, 이어 그 감아 돌려진 지오그리드(9)의 타측 단부면을 재차, 상기 지오그리드(9)의 일측단부가 삽입고정된 전면재(5) 상부측에 재 삽입시켜 결합되게 함이 바람직하다.

이때, 이와 같은 지오그리드 설치단계(S5)에 있어서, 적층되는 전면재(5)와 상기 전면재(5)에 결합되는 지오그리드(9)는 시공하고자 하는 옹벽의 설정 높이에 따라 도 2로 도시된 바와 같이 규칙적인 간격배열을 이루며 반복적 설치관계를 갖게 되는 것이다.

한편, 또 다르게 도 6은 상기 지오그리드 설치단계(S5)의 이실시예도로서, 이와 같은 이실시예로서의 지오그리드 설치단계(S5)는 상기 수평철근(8)에 감아 돌려진 지오그리드(9)의 타측 단부면을 옹벽시공장소의 확보 토지량 설정길이(설정길이가 넓은 경우)에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 매립시 지반에 수직방향 근입되는 앵커핀(P)에 의해 상기 지오그리드(9) 상부 일측면에 체결고정되게 할 수 있는 것이다.

또한, 도 7은 상기 지오그리드 설치단계(S5)의 삼실시예로서, 이와 같은 삼 실시예로서의 지오그리드 설치단계(S5)는 상기 수평철근(8)에 감아 돌려진 지오그리드(9)의 타측 단부면을 옹벽시공장소의 확보 토지량 설정길이(설정길이가 넓은 경우)에 따라 도 7로 도시된 바와 같이 철근선과 같은 와이어(W)에 의해 상기 지오그리드(9) 상부 일측면에 체결고정할 수 있는 것으로, 이들 또한 단순한 설계변경에 불과할 뿐 본 발명의 범주에서 벗어나는 것은 아니다. 이때, 지오그리드(9) 대신에 철선이나 철근을 사용할 수 있음은 물론이다.

이때, 지오그리드(9)의 설치 예로, 도 7a는 지오그리드(9)를 전면재(5)에서 수평철근(8)에 감싸 연결하고 그 선단부를 다시 상부 전면재(5) 사이에 연결시키는 방법이고, 도 7b는 지오그리드(9)를 전면재(5)에서 수평철근(8)에 감싸 연결하고 랩핑(wrapping)하는 방법으로, 네일 등 수직 연결위치가 너무 멀 경우, 중간에 전면재(5)간 지오그리드(9)의 설치 간격이 너무 커지므로 네일 등에 직접연결하지 않고 랩핑하는 방법이며, 도 7c는 지오그리드(9)를 전면재(5)에서 수평철근(8)에 감싸 연결하고 지오그리드(9) 선단을 후방에서 앵커핀(P)으로 지오그리드(9)와 지오그리드(9)를 연결하고 지반에 고정시킬 수도 있다.

끝으로, 상기 토지마감 단계(S6)는 본 발명의 마무리 과정으로서, 이는 도 2로 도시된 바와 같이 상기 지오그리드(9)가 설치된 전면재(5)와 사면(2)사이의 공간부에 잡석 등을 충진시켜 다짐처리하는 과정을 통해 이루어지도록 함이 바람직하다.

또한, 콘크리트구조물(Y)과 같이 지반보강재를 사용하면 구조물에 영향이 발생할 경우에는 콘크리트구조물(Y)에 근접 시공시 네일 등의 지반보강재를 고정할 수 있으면 상기한 방법을 사용하고, 후면에 암반, 구조물 설치가 되어 토압이 미비할 경우, 특히 구조물에 네일, 앵커 등을 설치할 수 없는 아파트 지하 구조물 등일 경우, 또는 토압이 후면 구조물(또는 경암반) 등으로 안전하다고 할 경우에는 도 8과 같이, 추가적인 보강재(소일네일, 앵커 등)를 설치하지 않고, 지오그리드(9)의 랩핑으로 안정화시키며, 다만, 필요시 케미칼 앵커 등을 네일과 동등한 방법으로 후면에 고정사용하며, 네일 등 지반보강재를 사용할 수 없을 때에는 도 8a와 같이, 지오그리드(9)를 랩핑하여 사용한다.
또한, 근접하여 옹벽, 암 사면 등의 경우와 같이, 토압이 거의 없거나 적을 경우 지반보강재(4)와 같은 고정장치가 많이 설치되지 않거나, 지오그리드(9) 설치위치와 네일 등 지반보강재(4)의 설치위치가 틀릴 경우에는 도 9와 같이, 철근이나 철선으로 이루어진 타원이나 사각과 같은 링형상의 고정장치(Z)로 연결하여 시공한다. 이런 고정장치(Z)는 철근을 양방향으로 고정하기 위해 사용되는 것으로 재료로는 철선, 철든 등으로 하며, 특히 각형판의 가운데를 천공한 링형상으로 제작한 후 안쪽으로 90도정도 구부려 사용한다.

이상, 본 발명에 따른 절토면 보강토 옹벽시공방법은 옹벽 시공을 필요로 하는 절개 사면을 1차적으로 안정화시키고, 이후 안정된 절개 사면에 인장연결재인 지오그리드와 지반보강재를 별도의 용접가공 없이 체결구에 의해 편리하게 체결 설치되도록 하여, 일련의 옹벽시공 관계를 용이하게 행할 수 있도록 한 것임은 물론 이러한 용이한 시공관계에 따라 작업시간 단축 및 그에 따른 비용절감 효과를 갖도록 한 것이며;

또 다르게, 옹벽 시공장소의 필요 토지량 확보에 따라 사면 절취량을 선택적으로 결정가능하도록 하고, 특히, 이와 같이 선택된 확보 토지량에 의해 사면을 절취한 상태에서 지오그리드와 지반보강재의 결속력을 증대시켜 토압지지력을 향상되게 한 것으로, 매우 유용한 기대효과를 제공한다.

Claims

옹벽 시공장소의 확보 토지량 설정에 따라 굴착기를 이용 원지반을 절취한 후, 그 절취된 사면을 소일네일과 같은 지반보강재로 안정화시키는 사면안정화 단계와;

상기 안정화 구조로 절취된 사면 전방 지면에 기초 굴착홈을 형성하고, 그 형성된 기초 굴착홈에 기초를 잡석 등으로 처리하는 전면재시공 준비단계와;

상기 사면 안정화 단계를 통해 설치된 최하측 지반보강재 전단부에 지압판을 고정 설치하고, 이 지압판 후면에 수평철근을 배설한 후, 수평형과 굴곡형 중 어느 하나의 고정클립에 의해 지압판과 수평철근을 결속되게 하는 수평철근 설치단계와;

상기 전면재시공 준비단계를 통해 시공후 핀 등의 고정수단으로 하여 다수개의 전면재를 순차적으로 적층시켜 옹벽을 형성되게 하는 전면재설치단계와;

상기 적층 결합되는 전면재와 전면재 사이에 지오그리드의 일측단부를 삽입, 고정시키고, 상기 지오그리드의 타측 단부는 소정길이 연장시켜 상기 지압판에 결속된 수평철근에 감아 돌리며, 이어 그 감아 돌려진 지오그리드의 타측 단부면을 재차, 상기 지오그리드의 일측단부가 삽입고정된 전면재 상부측에 재 삽입시켜 결합시키되 옹벽시공장소의 확보 토지량 설정길이에 따라 지반에 수직 근입되는 앵커핀이나 와이어에 의해 상기 지오그리드 상부 일측면에 체결 고정되는 지오그리드 설치단계와;

상기 지오그리드가 설치된 전면재와 사면사이의 공간부에 잡석 등을 충진시켜 다짐처리하는 토지 마감 단계를 통해 이루어짐을 특징으로 하는 절토면 보강토 옹벽시공방법.
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제 1항에 있어서;

상기 수평철근 설치단계에 이용되는 수평철근은 지압판이 배제된 형태로서, 지반보강재 단부에 철근 고정클립에 의해 직접 결속되고;

상기 수평철근을 결속되게 하는 철근 고정클립은 지반보강재의 단부 형상에 따라 V형, &형, 스프링형 중 어느 하나의 구성으로 이루어짐을 특징으로 하는 절토면 보강토 옹벽시공방법.
제 1항에 있어서;

상기 수평철근 설치단계(S3)에서 사면(2)의 토압이 적거나 거의 없고, 고정장치와 지오그리드(9)의 설치위치가 동일 수평면이 아니면, 클립이나 철선과 같은 체결구로 체결된 수직철근과 수평철근(8)에 일단이 전면재(50)에 고정된 지오그리드(9)를 랩핑고정시켜서 이루어짐을 특징으로 하는 절토면 보강토 옹벽시공방법.
제 1항에 있어서;

상기 수평철근 설치단계(S3)에서 옹벽, 암 사면 등과 같이, 토압이 거의 없거나 적을 경우 또는 지반보강재(4)와 같은 고정장치가 많이 설치되지 않거나, 지오그리드(9) 설치위치와 네일 등 지반보강재(4)의 설치위치가 틀릴 경우에는, 철근이나 철선으로 이루어진 타원이나 사각과 같은 링형상의 고정장치를 안쪽으로 90도정도 구부려서 수평철근(8)에 연결하여 시공하는 것을 특징으로 하는 절토면 보강토 옹벽시공방법.
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