KR20240023938A - 적층 기초 구조체 시공 방법 및 적층 기초 구조체 - Google Patents

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KR20240023938A
KR20240023938A KR1020220102261A KR20220102261A KR20240023938A KR 20240023938 A KR20240023938 A KR 20240023938A KR 1020220102261 A KR1020220102261 A KR 1020220102261A KR 20220102261 A KR20220102261 A KR 20220102261A KR 20240023938 A KR20240023938 A KR 20240023938A
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김갑부
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김갑부
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    • E02D2300/00—Materials
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 인장부와 상기 인장부의 양측으로 연장되는 구속부를 갖는 토목섬유의 상기 인장부가 기초 형성 영역에 위치하도록 상기 토목섬유를 포설하는 단계와; 상기 토목섬유의 인장부가 매립되도록 상기 토목섬유 상에 보강용 토사를 성토하는 단계와; 상기 토목섬유의 구속부로 상기 보강용 토사의 단부를 감싸는 단계와; 상기 감싸진 상기 구속부를 압착함으로써 상기 인장부의 양단부에 수평 구속 밴드를 갖는 보강 토체를 형성하는 단계를 포함하는, 수평 구속 밴드가 형성된 적층 기초 구조체 시공 방법이 제공된다.

Description

적층 기초 구조체 시공 방법 및 적층 기초 구조체{Construction method of stack foundation structure and stack foundation structure}
본 발명은 적층 기초 구조체 시공 방법 및 적층 기초 구조체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 토목섬유를 이용하여 기초 형성 영역의 외주를 따라 수평 구속 영역을 형성하여 기초 형성 영역을 수평으로 구속함으로써 기초 형성 영역의 지반을 보강할 수 있는 적층 기초 구조체 시공 방법 및 적층 기초 구조체에 관한 것이다.
건물 등의 구조물을 지반 상에 축조하는 경우, 구조물의 중량과 구조물에 가해진 하중을 안정적으로 지반에 전달하고, 허용치 이상의 침하, 경사, 이동, 변형, 진동 등의 장애가 발생하지 않도록 하기 위해 기초를 형성하게 된다.
기초의 형식은, 지반이 구조물의 하중을 충분히 지지할 수 있는 경우, 말뚝 등을 사용하지 않고 기초판으로 직접 지반에 전달하는 직접 기초(또는 얕은 기초)와, 지반의 지지력이 충분하지 못하거나 침하가 과도하게 일어날 수 있는 경우, 말뚝, 피어, 케이슨 등을 이용하여 지지력이 충분히 큰 하부지반에 구조물의 하중을 전달하는 깊은 기초로 대별할 수 있다.
한편, 충분한 지지력을 가지고 있지 않은 연약 지반의 경우에는 이를 개량하여야 하는데, 개량 공법으로 양질의 토사로 연약 지반을 치환하는 공법이 있다.
단순히 양질의 토사를 연약 지반을 치환하는 경우 많은 토사를 필요로 하고 경우에 따라서는 토사만으로 충분한 지지력을 확보하기 어려운 경우가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2021-0007553호(2021.01.20 공개)
본 발명은 토목섬유를 이용하여 기초 형성 영역의 외주를 따라 수평 구속 영역을 형성하여 기초 형성 영역을 수평으로 구속함으로써 기초 형성 영역의 지반을 보강할 수 있는 적층 기초 구조체 시공 방법 및 적층 기초 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 인장부와 상기 인장부의 양측으로 연장되는 구속부를 갖는 토목섬유의 상기 인장부가 기초 형성 영역에 위치하도록 상기 토목섬유를 포설하는 단계와; 상기 토목섬유의 인장부가 매립되도록 상기 토목섬유 상에 보강용 토사를 성토하는 단계와; 상기 토목섬유의 구속부로 상기 보강용 토사의 단부를 감싸는 단계와; 상기 감싸진 상기 구속부를 압착함으로써 상기 인장부의 양단부에 수평 구속 밴드를 갖는 보강 토체를 형성하는 단계를 포함하는, 수평 구속 밴드가 형성된 적층 기초 구조체 시공 방법이 제공된다.
상기 보강 토체 상에, 상기 토목섬유를 포설하는 단계와; 상기 보강용 토사를 성토하는 단계와; 상기 보강용 토사의 단부를 감싸는 단계; 및 상기 보강 토체를 형성하는 단계를 반복적으로 수행하여 복수의 보강 토체를 형성할 수 있다.
상기 적층 기초 구조체 시공 방법은, 최상단 상기 보강 토체의 상기 기초 형성 영역 상에 기초판을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 보강용 토사의 단부를 감싸는 단계 이후에, 상기 토목섬유의 구속부 상의 보강용 토사를 다짐하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때, 상기 수평 구속 밴드의 내부는 구속 조건 영역을 형성하며, 상기 구속 조건 영역의 깊이(Ht)는, 상기 구속 조건 영역을 깊이 방향을 따라 일정 간격으로 분할하는 단위 절편의 높이(hi)와 단위 절편의 개수(n)를 곱한 값으로 결정될 수 있다.
상기 보강 토체의 적층 개수(n)는 상기 구속 조건 영역의 깊이(Ht)를 분할하여 결정될 수 있다.
상기 단위 절편의 높이(hi)는 다음의 식에 의해 결정될 수 있다.
[식]
상기 단위 절편의 개수(n)은, 상기 단위 절편의 총마찰저항계수(fR)가 다음의 식을 만족하도록 결정될 수 있다.
[식]
여기서,
상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때, 상기 토목섬유의 인장강도(Tf)는 다음의 식을 만족할 수 있다.
[식]
여기서,
상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때, 상기 폭(B) 방향의 상기 수평 보강 밴드의 폭(WBi) 및 상기 길이(L) 방향의 상기 수평 보강 밴드의 폭(WLi)은 다음의 식을 각각 만족할 수 있다.
[식]
상기 구속부의 압착 길이(Lci)는, 다음의 식을 만족할 수 있다.
[식]
여기서,
상기 적층 기초 구조체 시공 방법은, 상기 토목섬유를 포설하는 단계 이전에, 상기 기초 형성 영역에 보강 말뚝을 박는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 토목섬유를 포설하는 단계는, 상기 보강 말뚝이 관통하는 관통구가 형성되는 말뚝주변용 토목섬유의 상기 관통구에 상기 보강 말뚝이 삽입되도록 상기 말뚝주변용 토목섬유를 포설하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 보강 말뚝의 순간격을 d라 할 때, 상기 말뚝주변용 토목섬유의 상기 관통구의 외주로부터 연장 길이(Pe)는 d/2 이상(Pe≥d/2)일 수 있다.
상기 보강 말뚝은 상기 기초 형성 영역의 상면까지 박힐 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 인장부와 상기 인장부의 양측으로 연장되는 구속부를 포함하며, 상기 인장부가 기초 형성 영역 상에 위치하도록 포설되는 토목섬유와; 상기 인장부가 매립되도록 상기 토목섬유 상에 포설되는 보강용 토사와; 상기 구속부로 상기 보강용 토사의 단부를 감싸고, 감싸진 상기 구속부를 압착함으로써 상기 인장부의 양단부에 형성되는 수평 구속 밴드를 포함하는, 적층 기초 구조체가 제공된다.
상기 보강용 토사의 단부를 따라 상기 수평 구속 밴드를 형성하여 보강 토체를 형성하며, 상기 보강 토체 상에, 상기 토목섬유, 상기 보강용 토사 및 상기 수평 구속 밴드가 반복적으로 형성되어 복수의 보강 토체가 형성될 수 있다.
적층 기초 구조체는, 최상단 상기 보강 토체의 상기 기초 형성 영역 상에 설치되는 기초판을 더 포함할 수 있다.
상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때, 상기 수평 구속 밴드의 내부는 구속 조건 영역을 형성하며, 이 경우, 상기 구속 조건 영역의 깊이(Ht)는, 상기 구속 조건 영역을 깊이 방향을 따라 일정 간격으로 분할하는 단위 절편의 높이(hi)와 단위 절편의 개수(n)를 곱한 값으로 결정될 수 있다.
상기 보강 토체의 적층 개수(n)는 상기 수평 구속 밴드의 깊이(Ht)를 분할하여 결정될 수 있다.
상기 단위 절편의 높이(hi)는 다음의 식에 의해 결정될 수 있다.
[식]
상기 단위 절편의 개수(n)은, 상기 단위 절편의 총마찰저항계수(fR)가 다음의 식을 만족하도록 결정될 수 있다.
[식]
여기서,
상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때, 상기 토목섬유의 인장강도(Tf)는 다음의 식을 만족할 수 있다.
[식]
여기서,
상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때, 상기 폭(B) 방향의 상기 수평 보강 밴드의 폭(WBi) 및 상기 길이(L) 방향의 상기 수평 보강 밴드의 폭(WLi)은 다음의 식을 각각 만족할 수 있다.
[식]
상기 구속부의 압착 길이(Lci)는, 다음의 식을 만족할 수 있다.
[식]
여기서,
상기 적층 기초 구조체는, 상기 기초판을 지지하며 상기 기초 형성 영역 상에 설치되는 보강 말뚝을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 보강 말뚝이 관통하는 관통구가 형성되고, 상기 관통구에 상기 보강 말뚝이 삽입되면서 상기 토목섬유 상에 포설되는 말뚝주변용 토목섬유를 더 포함할 수 있다.
상기 보강 말뚝의 순간격을 d라 할 때, 상기 말뚝주변용 토목섬유의 상기 관통구의 외주로부터 연장길이(Pe)는 d/2 이상(Pe≥d/2)일 수 있다.
상기 적층 기초 구조체는, 상기 보강 토체를 지지하며 상기 기초 형성 영역 상에 설치되는 보강 말뚝을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 토목섬유를 이용하여 기초 형성 영역의 외주를 따라 수평 구속 영역을 형성하여 기초 형성 영역을 수평으로 구속함으로써 기초 형성 영역의 기초를 보강할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법의 흐름도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따라 포설된 토목섬유를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따른 적층 기초 구조체를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따른 적층 기초 구조체의 지반 거동을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따른 적층 기초 구조체의 단위 절편의 자유물체도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따른 적층 기초 구조체의 토목 섬유의 자유물체도.
도 8은 Boussinesq의 응력 분포도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법의 흐름도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따라 포설된 말뚝주변용 토목섬유를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법의 흐름도.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 적층 기초 구조체를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 적층 기초 구조체를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 적층 기초 구조체를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법 및 적층 기초 구조체의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법의 흐름도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따라 포설된 토목섬유를 도시한 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따른 적층 기초 구조체를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따른 적층 기초 구조체의 지반 거동을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따른 적층 기초 구조체의 단위 절편의 자유물체도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따른 적층 기초 구조체의 토목 섬유의 자유물체도이다.
도 1 내지 도 7에는, 기초 형성 영역(12), 수평 구속 영역(13), 인장부(14), 구속부(16), 수평 구속 밴드(17), 토목섬유(18), 보강용 토사(20), 보강 토체(21), 기초판(22), 단위 절편(24), 구속 조건 영역(26), 구속면(27), 비구속 조건 영역(28) 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법은, 인장부(14)와 인장부(14)의 양측으로 연장되는 구속부(16)를 갖는 토목섬유(18)의 인장부(14)가 기초 형성 영역(12)에 위치하도록 토목섬유(18)를 포설하는 단계와; 토목섬유(18)의 인장부(14)가 매립되도록 토목섬유(18) 상에 보강용 토사(20)를 성토하는 단계와; 토목섬유(18)의 구속부(16)로 보강용 토사(20)의 단부를 감싸는 단계와; 감싸진 구속부(16)를 압착함으로써 인장부(14)의 양단부에 수평 구속 밴드(17)를 갖는 보강 토체(21)를 형성하는 단계를 포함한다.
본 실시예에 따른 적층 기초 구조체를 시공하기 이전에 적층 기초 구조체의 기초 형성 영역(12) 및 그 주변을 정지整地)한다. 정지 작업 중에 지반 상부에 쇄석 및 사질토 중 하나 이상을 포함하는 기반재를 포설하고 다짐하여 상면을 평탄화할 수 있다. 지반 강도가 양호한 사질토 지반의 경우 원 지반 상부를 평탄하게 정지 작업을 수행할 수 있고, 지반 강도가 낮은 연약 지반이나 점성토 지반의 경우 지반 상부를 평탄하고 고르게 정리한 후 정지된 지반 상부에 쇄석 및 사질토 중 하나 이상을 포함하는 기반재를 포설하고 다짐하여 상면을 평탄화할 수 있다.
토목섬유(18)(geotextile)는 각종 건설구조물에 필터, 분리, 배수, 차수, 보강, 침식제어 기능 등으로 다양하게 사용되고 있다. 본 실시예에 있어서는 토목섬유(18)의 다양한 기능 중 보강 기능을 주로 활용한 것으로써, 토목섬유(18)의 인장강도가 특히 중요하다. 토목섬유(18)에는 편물, 직물, 부직포 등이 있으나 필요한 인장강도를 확보할 수 있으면 어느 것이나 무방하다.
이하에서는 도 2를 참고하여 본 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 인장부(14)와 인장부(14)의 양측으로 연장되는 구속부(16)를 갖는 토목섬유(18)의 인장부(14)가 기초 형성 영역(12)에 위치하도록 토목섬유(18)를 포설한다(S100).
기초 형성 영역(12)은 기초판(22) 등의 기초가 형성되는 영역으로서, 본 실시예에 따라 기초 형성 영역(12)의 외주를 따라 수평 구속 영역(13)(도 2의 (d) 참조)이 형성된다. 서로 대향하는 수평 구속 영역(13) 상의 수평 구속 밴드(17)는 토목섬유(18)로 연결되어 있다.
토목섬유(18)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기초 형성 영역(12) 상에 위치하는 인장부(14)와 기초 형성 영역(12)의 양측으로 연장되는 구속부(16)로 나눌 수 있으며, 토목섬유(18)의 인장부(14)가 기초 형성 영역(12)에 위치하여 양측에는 구속부(16)가 위치하도록 포설된다.
본 단계에서는 기초 형성 영역(12)에 토목섬유(18)의 인장부(14)가 위치하도록 토목섬유(18)를 넓게 포설한다. 도 3을 참조하면, 일정 폭을 갖는 토목섬유(18)의 측단을 겹치면서 기초의 폭(B) 방향 및 이에 수직하는 기초의 길이(L) 방향으로 토목섬유(18)를 각각 길게 포설한다.
다음에, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 토목섬유(18)의 인장부(14)가 매립되도록 토목섬유(18) 상에 보강용 토사(20)를 성토한다(S200). 넓게 포설된 토목섬유(18) 위의 인장부(14) 상에 양질의 보강용 토사(20)를 성토하고 평탄화하는 단계로, 구속부(16)는 보강용 토사(20) 주위에 노출되어 있다.
보강용 토사(20)는 적층 기초 구조체 형성 후 상부구조물을 지지하는 보강 토체(21)의 일부를 형성하므로, 각종 입도의 입자들이 고르게 분포되어 있는 입도분포가 좋은 쇄석, 지반 강도가 양호하게 나오는 사질토, 또는 쇄석과 사질토가 섞인 것을 사용할 수 있다.
상부구조물은 건축물, 교각, 암거, 하수관로, 지하주차장, 옹벽 등 본 실시예에 따라 보강된 기초 상부에 축조되거나 놓여 지는 구조물을 의미한다.
다음에, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 토목섬유(18)의 구속부(16)로 보강용 토사(20)의 단부를 감싼다(S300). 토목섬유(18)의 인장부(14) 상에 보강용 토사(20)를 성토한 후 보강용 토사(20)의 주변에 노출되어 있는 토목섬유(18)의 구속부(16)를 당겨 보강용 토사(20)의 단부를 감싼다. 이로 인해 토목섬유(18)의 구속부(16)는 외주를 따라 보강용 토사(20)를 덮개 된다. 구속부(16)로 보강용 토사(20)를 감싼 후 구속부(16) 상의 보강용 토사(20)를 다짐하여 기초 형성 영역(12)의 외주를 따라 단단한 토체를 형성할 수 있다.
본 단계에서 구속부(16) 상단의 보강용 토사(20)의 '다짐'의 의미는, 인장부(14)에 의해 연결되는 수평 구속 밴드(17)의 구속효과를 높이기 위한 것으로써, 구속부(16) 상단의 보강용 토사(20)의 다짐 정도는 인장부(14) 상단의 보강용 토사(20)의 다짐 정도 보다 상대적으로 크게 다질 수 있다. 다만, 구속부(16)의 수평 구속 밴드(17)의 구속효과를 확보하는 정도로 인장부(14) 상단의 보강용 토사(20)를 다지는 것은 무방하다.
다음에, 도 2의 (d) 및 (e)에 도시된 바와 같이, 감싸진 구속부(16)를 압착함으로써 인장부(14)의 양단부에 수평 구속 밴드(17)를 갖는 보강 토체(21)를 형성한다(S400). 보강용 토체 단부를 감싸는 구속부(16)를 압착함으로써 성토된 보강용 토사(20)의 외주로 토사가 밀리는 것을 억제하고 양단부에 토사를 수평 방향으로 구속하는 수평 구속 밴드(17)를 갖는 하나의 큰 토사 덩어리, 즉 보강 토체(21)를 형성하게 된다.
본 실시예에서는 보강용 토사(20) 상에 또 다른 보강 토체(21)를 적층함으로써 구속부(16)가 압착되도록 하였고, 최상단 보강 토체(21)의 구속부(16)는 기초판(22)에 의해 압착되도록 구성하였다.
보강용 토사(20)의 단부를 감싸는 구속부(16)를 압착함으로써 기초 형성 영역(12)의 서로 대향하는 양단부에 수평 구속 밴드(17)가 형성된 보강 토체(21)가 형성되는데, 토목섬유(18)의 인장부(14)의 양단에 연결된 수평 구속 밴드(17)에 의해 기초 형성 영역(12) 내부의 보강용 토사(20)가 구속되면서 보다 큰 지지력을 형성하게 된다.
기초 형성 영역(12)의 주변을 토목섬유(18)의 인장부(14)에 의해 연결되며 서로 마주하는 수평 구속 밴드(17)가 감싸게 되고, 이에 따라 수평 구속 밴드(17) 내부의 기초 형성 영역(12)의 지반을 수평 방향으로 구속함으로써 지지력이 증대효과를 꾀할 수 있다.
다음에, 도 2의 (e) 및 도 2의 (f)에 도시된 바와 같이, 필요 개수의 보강 토체(21)를 형성한다(S500). 본 실시예에 따르면, 보강 토체(21)에 의해 상부 구조물의 하중을 지탱하는데, 상부구조물의 재하 하중에 따라 보강 토체(21)의 개수를 달리할 수 있다.
상술한 S100 내지 S400에 따라, 상기 보강 토체(21) 상에, 토목섬유(18)를 포설하는 단계, 보강용 토사(20)를 성토하는 단계, 보강용 토사(20)의 단부를 감싸는 단계 및 보강 토체(21)를 형성하는 단계를 반복적으로 수행하여 복수의 보강 토체(21)를 적층할 수 있다.
본 실시예에서는 도 2의 (f)에 도시된 바와 같이 총 3단의 보강 토체(21)를 적층한 형태를 제시한다. 최상단의 보강 토체(21)의 구속부(16)는 기초판(22)이 압착하도록 구성하였다.
다음에, 필요한 개수의 보강 토체(21)를 적층한 이후에는, 도 2의 (f)에 도시된 바와 같이, 최상단 보강 토체(21)의 기초 형성 영역(12) 상에 기초판(22)을 형성한다(S600).
기초판(22)의 설치 여부는 상부구조물의 형태에 따라 달리 할 수 있는데, 상부구조물이 암거, 하수관로 등으로써 기초판(22)을 형성할 필요가 없는 경우는 보강 토체(21)만으로 상부구조물을 지지하도록 할 수 있고, 건축물, 교각, 지하주차장 등 기초판(22)이 필요한 경우는 필요 개수의 보강 토체(21)를 형성한 후 그 상단에 기초판(22)을 형성하게 된다. 필요에 따라 기초판(22) 주변에 토사로 되메우기를 수행한다.
이하에서는 도 4 내지 도 6를 참조하여, 본 실시예에 따른 적층 기초 구조체의 지반 거동 및 역학 관계를 살펴본다.
이하에서는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 폭이 B, 폭(B)과 같거나 폭 보다 긴 길이 L의 사각형의 기초판(22)이 보강 토체(21) 상에 시공된 경우를 중심으로서 설명한다. 기초판(22)또는 상부구조물에 의해 보강 토체(21) 상에는 등분포하중(q1)이 재하되는 것으로 가정한다. 본 실시예에서는 기초판(22)이 시공되어 등분포하중(q1)으로 재하되는 것으로 가정하였으나, 적층 기초 구조체 설계 시 기초판(22) 및 상부구조물 등의 전체 하중을 등가 등분포하중으로 변환하여 재하되는 것으로 설계가 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 상술한 방법에 따라 적층 기초 구조체를 시공한 경우, 기초 형성 영역(12)의 외주를 따라 수평 구속 밴드(17)가 순차적으로 적층 되어 지반 하부에 하나의 통 형태의 수평 구속 밴드(17)를 형성하게 된다.
이러한 적층 기초 구조체의 지반 거동 및 역학 관계를 해석하기 위해, 도 4에서는, 통 형태로 적층된 수평 구속 밴드(17)의 내부는 수평 구속 밴드(17)가 구속하는 구속 조건 영역(26)으로 정의하고, 이러한 구속 조건 영역(26)의 형성 깊이(Ht)는, 깊이 방향을 따라 일정 간격으로 분할하는 단위 절편(24)의 높이(hi)와 단위 절편(24)의 개수(n)를 곱한 값으로 결정된다고 가정한다.
구속 조건 영역(26)의 외측에는 수평 구속 밴드(17)에 의해 수평 구속 영역(13)이 형성되고, 수평 구속 영역(13) 외측으로는 일반 토사에 의한 비구속 조건 영역(28)이 형성된다.
단위 절편(24)은 상술한 보강 토체(21)의 적층과는 다른 개념으로 수평 구속 밴드(17)가 구속하는 적층 기초 구조체의 지반 거동을 미시적으로 해석하기 위해 도입한 개념이다. 도 6에는 단위 절편(24) 중 깊이 방향의 i 번째 단위 절편(24)의 자유물체도가 도시되어 있다.
알갱이로 이루어진 토사는 내부 마찰각(φ)이 존재하고 있어 토사에 마찰저항력이 존재하고, 이러한 토사의 마찰저항력은 자중과 같은 하중의 상호작용으로 발생한다.
도 4에서, 가상의 구속면(27)에서의 마찰계수 kf와 수평토압계수 Ko 및 마찰 저항 계수 f는 각각 다음과 같다. 여기서, 가상의 구속면(27)은 통 형상의 수평 구속 밴드(17)가 형성하는 내부면을 의미한다.
도 6을 참조하면, i번째 단위 절편(24)에서 다음과 같은 힘의 조건을 만족한다.
여기서,
한편, 각 단위 절편(24) 별 구속면(27)에 작용하는 마찰저항력을 순차적으로 기재하여 보면 다음과 같다.
상기와 같은 각 단위 절편(24) 별 구속면(27)에 작용하는 마찰저항력의 합은 다음과 같이 나타낼 수 있고,
상기 식에서, 전체 단위 절편(24)의 총마찰저항계수 fR은 다음과 같이 정의될 수 있으며,
총마찰저항계수 fR이 다음의 [식 1]을 만족하도록 단위 절편(24)의 개수(n)가 결정될 수 있다.
[식 1]
상기 [식 1]을 통해, 보강용 토사(20)의 내부 마찰각에 따른 단위 절편(24)의 개수(n)를 결정할 수 있다. 이때, 필요 총마찰저항계수는, 원지반 지지력 대비 기초판을 지탱할 수 있는 필요한 지지력에 따라 결정될 수 있다.
한편, 수직하중(Q1)이 작용하여 수평 구속 밴드(17)가 형성하는 가상의 구속면(27)에 일으키는 마찰작용력과 이에 대응하는 가상의 구속면(27)에 필요한 마찰저항력을 같게 하는 높이가 단위 절편(24)의 두께(hi)라 할 수 있다. 이러한 단위 절편(24)의 두께(hi)는 기초판(22)의 형상에 따라 달라진다.
단위 절편(24)에 작용하는 마찰저항력(fi)는 다음과 같이 산출할 수 있고,
단위 절편(24)의 가상의 구속면(27)에 필요한 마찰저항력(fRi)은 다음과 같이 산출할 수 있으며,
관계에서,
단위 절편(24)의 높이(hi)는 다음의 [식 2]과 같이 산출된다.
[식 2]
상기 [식 2]에 따라 산출된 단위 절편(24)의 높이(hi)와 상기 [식 1]에 따른 단위 절편(24)의 개수(n)를 다음의 [식 3]과 같이 곱하면, 구속 조건 영역(26)의 높이(Ht)를 산출할 수 있다.
[식 3]
한편, 도 5와 같이, 보강 토체(21)의 적층 개수는 설계자가 상기의 [식 3]에 의해 산출된 구속 영역 조건의 깊이(Ht)를 적절하게 분할할 수 있는 개수로 결정할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 3개의 보강 토체(21)가 구속 영역 조건의 깊이(Ht)를 형성할 수 있도록 설계하였다.
이하에서는, 도 7를 참조하여 보강 토체(21)를 안정적으로 형성하기 위한 토목섬유(18)의 필요한 인장강도(Tf)를 산출하는 방법을 살펴본다.
도 7를 참조하면, 복수 개의 보강 토체(21) 중 i번째 보강 토체(21)의 높이를 Hi라 할 때, 토목섬유(18)의 구속부(16)를 감싸 형성되는 수평 구속 밴드(17)는 반원 형태(반지름 Hi/2)로 형성된다고 가정한다.
이때, i번째 보강 토체(21)의 구속면(27)에 작용하는 수평토압 qhi과 i번째 보강 토체(21) 외측의 비구속 조건 영역에서 작용하는 수평토압 qhsi는 각각 다음과 같다.
여기서,
도 7를 참조하면, 토목섬유(18)의 필요한 인장강도 Tf, i번째 보강 토체(21)의 구속면(27)에 작용하는 수평토압(qhi) 및 비구속 조건 영역의 수평토압(qhsi)과의 역학 관계는 다음과 같다.
여기서,
상기 식으로부터, 토목섬유(18)의 인장강도(Tf)는 다음의 [식 4]를 만족하도록 선정될 수 있다.
[식 4]
도 8에는 지반 상에 기초판(22)을 설치한 경우 Boussinesq의 응력 분포가 도시되어 있다. 도 8을 참조하면, 기초판(22)이 설치되는 기초 형성 영역(12) 외측밖의 0.1B 지점에서 응력이 급격히 감소됨을 알 수 있는데, 본 실시예에서는 기초 형성 영역(12) 외측에 수평 구속 밴드(17)를 형성하여 지지력을 증가시키게 되므로, 수평 구속 밴드(17)의 폭(WBi 또는 WLi)은 다음의 [식 5]를 만족하도록 설정한다.
즉, 사각형의 기초판(22)의 폭을 B, 폭(B)과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때, 기초판(22)의 폭(B) 방향의 수평 보강 밴드의 폭(WBi) 및 길이(L) 방향의 수평 보강 밴드의 폭(WLi)은 다음의 [식 5]를 각각 만족하도록 설정한다.
[식 5]
상기 [식 5]는 토목섬유(18)의 구속부(16)가 감싸 형성되는 수평 구속 밴드(17)가 반원 형태(반지름 Hi/2)로 형성된다고 가정한 경우이다.
그리고, 도 7를 참조하여, 수평 구속 밴드(17)를 안정적으로 유지하기 위한 토목섬유(18)의 구속부(16)의 압착길이(Lci)를 산출해 본다.
먼저, 도 7를 참조하면, i번째 보강 토체(21)의 구속면(27)에 작용하는 수평토압(qhi)과 비구속 조건 영역의 수평토압(qhsi)의 차이 값보다 토목섬유(18)의 인장력(Tf)이 커야 안정적으로 수평 구속 밴드(17)가 유지될 수 있을 것이다.
이에 따르면, 힘의 균형 방정식은 다음의 식과 같다.
여기서,
상기 식을 인장력 Tf로 정리하면, 다음의 [식 6]과 같다.
[식 6]
한편, 토목섬유(18)의 인장력 Tf에 저항하는 마찰저항력은 다음의 [식 7]과 나타낼 수 있고,
[식 7]
여기서,
상기 [식 6]에 [식 7]를 대입하여 정리하면, 다음의 식과 같다.
따라서, 토목섬유(18)의 구속부(16)의 압착 길이(Lci)는 다음의 [식 8]을 만족하도록 결정될 수 있다.
[식 8]
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법의 흐름도이다. 그리고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법에 따라 포설된 말뚝주변용 토목섬유(32)를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10에는, 수평 구속 밴드(17), 토목섬유(18), 보강용 토사(20), 보강 토체(21), 기초판(22), 보강 말뚝(30), 관통구(31), 말뚝주변용 토목섬유(32)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법은, 상기의 제1 실시예에 따른 보강 토체(21)를 설치하기 이전에 보강 말뚝(30)을 설치하여, 보강 말뚝(30)과 보강 토체(21)가 같이 적층 기초 구조체를 형성하는 형태이다.
본 실시예에 따르면, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 적층 기초 구조체의 기초 형성 영역(12) 및 그 주변을 정지한 후 기초 형성 영역(12)에 보강 말뚝(30)을 박아 설치한다.
다음에, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기의 제1 실시예의 방법에 따라 보강 말뚝(30) 주변에 보강 토체(21)를 형성한다. 본 단계에서 여러 층의 보강 토체(21)를 형성할 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 기초 형성 영역(12)에 보강 말뚝(30)이 설치되어 있어 토목섬유(18)를 교차하여 포설할 때 보강 말뚝(30)을 중심으로 교차 방향으로 토목섬유(18)의 포설이 이루어지지 않는다. 따라서 이를 보완하기 위해 말뚝주변용 토목섬유(32)를 포설할 수 있다.
말뚝주변용 토목섬유(32)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 보강 말뚝(30)이 관통하는 관통구(31)가 형성되어 있는 넓은 매트 형태로서, 보강 말뚝(30) 주변에 토목섬유(18)를 교차하여 포설한 후, 관통구(31)에 보강 말뚝(30)을 관통시켜 말뚝주변용 토목섬유(32)를 토목섬유(18) 상면에 덧댄다.
관통구(31)의 크기는 보강 말뚝(30)의 상단에 설치되는 말뚝 머리가 통과할 수 있는 크기(D+e, 여기서, D는 말뚝의 직경, e는 말뚝 머리가 통과할 수 있는 여유길이)로 형성하되, 관통구(31)의 외주로부터 말뚝주변용 토목섬유(32)의 최단 연장 거리(Pe)는 보강 말뚝(30)의 순간격 d의 1/2(Pe = 2/d) 이상을 확보한다.
다음에, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 보강 말뚝(30)의 상단의 기초 형성 영역(12)에 기초판(22)을 형성한다. 기초판(22) 형성 전 또는 기초판(22)이 형성된 이후 기초판(22) 주변에 토사로 되메우기를 실시한다.
기초판(22)은 보강 말뚝(30)과 보강 토체(21)에 의해 지지되며, 기초판(22)의 상단에는 상부구조물이 축조될 수 있다. 토목섬유(18)의 인장부(14)의 양단에 연결된 수평 구속 밴드(17)에 의해 내부의 보강용 토사(20)가 구속되어 보다 큰 지지력을 형성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법의 흐름도이다.
도 11에는, 수평 구속 밴드(17), 토목섬유(18), 보강용 토사(20), 보강 토체(21), 기초판(22), 보강 말뚝(30)이 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 적층 기초 구조체 시공 방법은, 상기의 제2 실시예와 마찬가지로 보강 말뚝(30)과 보강 토체(21)가 같이 적층 기초 구조체를 형성하는 형태이나, 보강 말뚝(30)이 최하단 보강 토체(21)의 하부에 위치하여 보강 토체(21)와 보강 말뚝(30)이 상부 하중을 지지하는 형태이다.
본 실시예에 따르면, 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 적층 기초 구조체의 기초 형성 영역(12) 및 그 주변을 정지한 후 기초 형성 영역(12)에 보강 말뚝(30)을 박아 설치한다. 이때 보강 말뚝(30)은 기초 형성 영역의 상면까지 박히게 된다.
기초 형성 영역의 상면까지 박힌 보강 말뚝(30)의 상단부에는 말뚝 머리 설치 등의 두부 처리가 이루어지고, 보강 말뚝(30)의 상단부까지 보강용 토사를 포설하면서 주변을 정지한다.
다음에, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기의 제1 실시예의 방법에 따라 기초 형성 영역(12)에 보강 토체(21)를 형성한다. 본 단계에서 여러 층의 보강 토체(21)를 형성할 수 있다. 최상단 보강 토체(21)의 기초 형성 영역(12) 상에 기초판(22)을 형성한다. 필요에 따라 기초판(22) 주변에 토사로 되메우기를 수행한다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 적층 기초 구조체를 도시한 도면이다.
도 12에는 기초 형성 영역(12), 수평 구속 영역(13), 인장부(14), 구속부(16), 수평 구속 밴드(17), 토목섬유(18), 보강용 토사(20), 보강 토체(21), 기초판(22)이 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 적층 기초 구조체는, 인장부(14)와 인장부(14)의 양측으로 연장되는 구속부(16)를 포함하며, 인장부(14)가 기초 형성 영역(12) 상에 위치하도록 포설되는 토목섬유(18)와; 인장부(14)가 매립되도록 토목섬유(18) 상에 포설되는 보강용 토사(20)와; 구속부(16)로 보강용 토사(20)의 단부를 감싸고 감싸진 구속부(16)를 압착함으로써 인장부(14)의 양단부에 형성되는 수평 구속 밴드(17)를 포함한다.
본 실시예에 따른 적층 기초 구조체는, 토목섬유(18)를 이용하여 기초 형성 영역(12)의 외주를 따라 수평 구속 밴드(17)가 형성되어 기초 형성 영역(12)을 수평으로 구속함으로써 기초 형성 영역(12)의 지반을 보강할 수 있다.
토목섬유(18)는 도 12에 도시된 바와 같이, 기초 형성 영역(12) 상에 위치하는 인장부(14)와 기초 형성 영역(12)의 양측으로 연장되는 구속부(16)로 나눌 수 있으며, 토목섬유(18)의 인장부(14)가 기초 형성 영역(12)에 위치하여 양측 구속부(16)와 연결된다.
넓게 포설된 토목섬유(18)의 인장부(14) 상에는 양질의 보강용 토사(20)가 평탄하게 성토된다. 보강용 토사(20)는 기초 형성 후 상부구조물을 지지하는 보강 토체(21)의 일부를 형성하므로, 각종 입도의 입자들이 고르게 분포되어 있는 입도분포가 좋은 쇄석, 지반 강도가 양호하게 나오는 사질토, 또는 쇄석과 사질토가 섞인 것을 사용할 수 있다.
수평 구속 밴드(17)는, 보강용 토사(20)의 단부를 감싸는 토목섬유(18)의 구속부(16)를 압착함으로써 형성되는 것으로서, 기초 형성 영역(12)의 외주를 따라 형성되어 서로 대향하는 수평 구속 밴드(17)가 인장부(14)에 의해 연결되어 기초 형성 영역(12)을 양단에서 수평으로 구속한다.
본 실시예에서는 본 실시예에서는 보강용 토사(20) 상에 또 다른 보강 토체(21)를 적층함으로써 구속부(16)가 압착되도록 하였고, 최상단 보강 토체(21)의 구속부(16)는 기초판(22)에 의해 압착되도록 구성하였다.
상기 보강 토체(21) 상에 또 다른 보강 토체(21)를 반복적으로 형성하여 복수의 보강 토체(21)가 적층될 수 있는데, 본 실시예에서는 도 12에 도시된 바와 같이 총 3단의 보강 토체(21)를 적층한 형태를 제시한다.
최상단 보강 토체(21)의 기초 형성 영역(12) 상에는 기초판(22)이 설치될 수 있다. 기초판(22)은 상부구조물의 하중을 기초에 전달하기 위한 구성으로서, 최상단 보강 토체(21) 상의 기초 형성 영역(12)에 형성된다.
본 실시예에 따라 적층 기초 구조체는, 기초 형성 영역(12)의 외주를 따라 수평 구속 밴드(17)가 적층 되어 형성되는 하나의 통 형태의 수평 구속 밴드(17)가 형성된다.
통 형태로 적층된 수평 구속 밴드(17)의 내부는 수평 구속 밴드(17)가 구속하는 구속 조건 영역(26)으로 정의되고, 이러한 구속 조건 영역(26)의 형성 깊이(Ht)는, 깊이 방향을 따라 일정 간격으로 분할하는 단위 절편(24)의 높이(hi)와 단위 절편(24)의 개수(n)를 곱한 값으로 결정된다고 가정한다.
상술한 [식 1]의 총마찰저항계수 fR을 통해 보강용 토사(20)의 내부 마찰각에 따라 단위 절편(24)의 개수(n)를 결정할 수 있고, 단위 절편(24)의 높이(hi)는 상기의 [식 2]과 같이 산출될 수 있다.
상기 [식 2]에 따라 산출된 단위 절편(24)의 높이(hi)와 상기 [식 1]에 따른 단위 절편(24)의 개수(n)를 다음의 [식 3]과 같이 곱하면, 구속 조건 영역(26)의 높이(Ht)가 산출된다.
보강 토체(21)의 적층 개수는 설계자가 상기의 [식 3]에 의해 산출된 구속 영역 조건의 깊이(Ht)를 적절하게 분할할 수 있는 개수로 결정할 수 있다.
그리고, 폭이 B, 폭보다 긴 길이 L의 기초판(22)의 폭(B) 방향으로 배치되는 토목섬유(18)의 필요 인장강도(Tf)는 상기 [식 4]를 만족하도록 선정되고, 기초판(22)의 폭(B) 방향의 수평 보강 밴드의 폭(WBi) 및 길이(L) 방향의 수평 보강 밴드의 폭(WLi)은 상기 [식 5]를 각각 만족되도록 할 수 있다.
그리고, 수평 구속 밴드(17)를 안정적으로 유지하기 위한 토목섬유(18)의 구속부(16)의 압착길이(Lci)는 상기 [식 8]을 만족하도록 결정될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 적층 기초 구조체를 도시한 도면이다.
도 13에는 수평 구속 밴드(17), 토목섬유(18), 보강용 토사(20), 보강 토체(21), 기초판(22), 보강 말뚝(30), 관통구(31), 말뚝주변용 토목섬유(32)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 적층 기초 구조체는, 상기 제4 실시예에 따른 적층 기초 구조체에 보강 말뚝(30)을 설치하여, 보강 말뚝(30)과 보강 토체(21)가 같이 적층 기초 구조체를 형성하는 형태이다. 기초판(22)은 보강 말뚝(30)과 보강 토체(21)에 의해 지지되며, 기초판(22)의 상단에는 상부구조물이 축조된다.
본 실시예에 따른 적층 기초 구조체는, 도 10에 도시된 바와 같이, 보강 말뚝(30)이 관통하는 관통구(31)가 형성되고, 관통구(31)에 보강 말뚝(30)이 삽입되면서 토목섬유(18) 상에 포설되는 말뚝주변용 토목섬유(32)를 포함할 수 있다.
기초 형성 영역(12)에 보강 말뚝(30)이 설치되어 있어 긴 띠장 형태의 토목섬유(18)를 교차하여 포설할 때 보강 말뚝(30)을 중심으로 교차 방향으로 토목섬유(18)의 포설이 이루어지지 않기 때문에 이를 보완하기 위해 말뚝주변용 토목섬유(32)를 포설하는 것이다.
말뚝주변용 토목섬유(32)의 관통구(31)의 크기는 보강 말뚝(30)의 상단에 설치되는 말뚝 머리가 통과할 수 있는 크기로 형성하되, 관통구(31)의 외주로부터 말뚝주변용 토목섬유(32)의 최단 연장 거리(Pe)는 보강 말뚝(30)의 순간격 d의 1/2(Pe = 2/d) 이상을 확보하는 것이 바람직하다.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 적층 기초 구조체를 도시한 도면이다.
도 14에는, 수평 구속 밴드(17), 토목섬유(18), 보강용 토사(20), 보강 토체(21), 기초판(22), 보강 말뚝(30)이 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 적층 기초 구조체는, 상기의 제5 실시예와 마찬가지로 보강 말뚝(30)과 보강 토체(21)가 같이 적층 기초 구조체를 형성하는 형태이나, 보강 말뚝(30)이 최하단 보강 토체(21)의 하부에 위치하여 복수 개의 보강 토체(21)와 보강 말뚝(30)이 상부 하중을 지지하는 형태이다.
보강 말뚝(30)은 기초 형성 영역의 상면까지 박히게 되며, 보강 말뚝(30)의 상단부에는 말뚝 머리 설치 등의 두부 처리가 이루어질 수 있다. 보강 말뚝(30)의 상단에는 보강 토체(21)가 적층된다. 보강 말뚝(30)의 상단에는 복수 개의 보강 토체(21)가 적층될 수 있고, 보강 말뚝(30)은 보강 토체(21)의 하단에서 보강 토체(21)를 지지한다. 최상단 보강 토체(21) 상에는 기초판(22)이 형성될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
12: 기초 형성 영역 13: 수평 구속 영역
14: 인장부 16: 구속부
17: 수평 구속 밴드 18: 토목섬유
20: 보강용 토사 21: 보강 토체
22: 기초판 24: 단위 절편
26: 구속 조건 영역 27: 구속면
28: 비구속 조건 영역 30: 보강 말뚝
31: 관통구 32: 말뚝주변용 토목섬유

Claims (29)

  1. 인장부와 상기 인장부의 양측으로 연장되는 구속부를 갖는 토목섬유의 상기 인장부가 기초 형성 영역에 위치하도록 상기 토목섬유를 포설하는 단계와;
    상기 토목섬유의 인장부가 매립되도록 상기 토목섬유 상에 보강용 토사를 성토하는 단계와;
    상기 토목섬유의 구속부로 상기 보강용 토사의 단부를 감싸는 단계와;
    상기 감싸진 상기 구속부를 압착함으로써 상기 인장부의 양단부에 수평 구속 밴드를 갖는 보강 토체를 형성하는 단계를 포함하는, 수평 구속 밴드가 형성된 적층 기초 구조체 시공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강 토체 상에,
    상기 토목섬유를 포설하는 단계와;
    상기 보강용 토사를 성토하는 단계와;
    상기 보강용 토사의 단부를 감싸는 단계; 및
    상기 보강 토체를 형성하는 단계를 반복적으로 수행하여 복수의 보강 토체를 형성하는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    최상단 상기 보강 토체의 상기 기초 형성 영역 상에 기초판을 형성하는 단계를 더 포함하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보강용 토사의 단부를 감싸는 단계 이후에,
    상기 토목섬유의 구속부 상의 보강용 토사를 다짐하는 단계를 더 포함하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때,
    상기 수평 구속 밴드의 내부는 구속 조건 영역을 형성하며,
    상기 구속 조건 영역의 깊이(Ht)는,
    상기 구속 조건 영역을 깊이 방향을 따라 일정 간격으로 분할하는 단위 절편의 높이(hi)와 단위 절편의 개수(n)를 곱한 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보강 토체의 적층 개수(n)는 상기 구속 조건 영역의 깊이(Ht)를 분할하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 단위 절편의 높이(hi)는 다음의 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.

    [식]

  8. 제7항에 있어서,
    상기 단위 절편의 개수(n)은,
    상기 단위 절편의 총마찰저항계수(fR)가 다음의 식을 만족하도록 결정되는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.

    [식]

    여기서,


  9. 제3항에 있어서,
    상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때,
    상기 토목섬유의 인장강도(Tf)는 다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.

    [식]

    여기서,







  10. 제3항에 있어서,
    상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때,
    상기 폭(B) 방향의 상기 수평 보강 밴드의 폭(WBi) 및 상기 길이(L) 방향의 상기 수평 보강 밴드의 폭(WLi)은 다음의 식을 각각 만족하는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.

    [식]


  11. 제3항에 있어서,
    상기 구속부의 압착 길이(Lci)는,
    다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.

    [식]

    여기서,






  12. 제1항에 있어서,
    상기 토목섬유를 포설하는 단계 이전에,
    상기 기초 형성 영역에 보강 말뚝을 박는 단계를 더 포함하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 토목섬유를 포설하는 단계는,
    상기 보강 말뚝이 관통하는 관통구가 형성되는 말뚝주변용 토목섬유의 상기 관통구에 상기 보강 말뚝이 삽입되도록 상기 말뚝주변용 토목섬유를 포설하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보강 말뚝의 순간격을 d라 할 때,
    상기 말뚝주변용 토목섬유의 상기 관통구의 외주로부터 연장 길이(Pe)는 d/2 이상(Pe≥d/2)인 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 보강 말뚝은 상기 기초 형성 영역의 상면까지 박히는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  16. 인장부와 상기 인장부의 양측으로 연장되는 구속부를 포함하며, 상기 인장부가 기초 형성 영역 상에 위치하도록 포설되는 토목섬유와;
    상기 인장부가 매립되도록 상기 토목섬유 상에 포설되는 보강용 토사와;
    상기 구속부로 상기 보강용 토사의 단부를 감싸고, 감싸진 상기 구속부를 압착함으로써 상기 인장부의 양단부에 형성되는 수평 구속 밴드를 포함하는, 적층 기초 구조체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 보강용 토사의 단부를 따라 상기 수평 구속 밴드를 형성하여 보강 토체를 형성하며,
    상기 보강 토체 상에,
    상기 토목섬유, 상기 보강용 토사 및 상기 수평 구속 밴드가 반복적으로 형성되어 복수의 보강 토체가 형성되는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    최상단 상기 보강 토체의 상기 기초 형성 영역 상에 설치되는 기초판을 더 포함하는, 적층 기초 구조체.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때,
    상기 수평 구속 밴드의 내부는 구속 조건 영역을 형성하며,
    상기 구속 조건 영역의 깊이(Ht)는,
    상기 구속 조건 영역을 깊이 방향을 따라 일정 간격으로 분할하는 단위 절편의 높이(hi)와 단위 절편의 개수(n)를 곱한 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 보강 토체의 적층 개수(n)는 상기 수평 구속 밴드의 깊이(Ht)를 분할하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체 시공 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 단위 절편의 높이(hi)는 다음의 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체.

    [식]

  22. 제21항에 있어서,
    상기 단위 절편의 개수(n)은,
    상기 단위 절편의 합계 마찰저항계수(fR)가 다음의 식을 만족하도록 결정되는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체.

    [식]

    여기서,


  23. 제18항에 있어서,
    상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때,
    상기 토목섬유의 인장강도(Tf)는 다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체.

    [식]

    여기서,







  24. 제18항에 있어서,
    상기 기초판의 폭을 B, 폭과 같거나 폭 보다 긴 길이를 L이라 할 때,
    상기 폭(B) 방향의 상기 수평 보강 밴드의 폭(WBi) 및 상기 길이(L) 방향의 상기 수평 보강 밴드의 폭(WLi)은 다음의 식을 각각 만족하는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체.

    [식]


  25. 제18항에 있어서,
    상기 구속부의 압착 길이(Lci)는,
    다음의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체.

    [식]

    여기서,






  26. 제18항에 있어서,
    상기 기초판을 지지하며 상기 기초 형성 영역 상에 설치되는 보강 말뚝을 더 포함하는, 적층 기초 구조체.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 보강 말뚝이 관통하는 관통구가 형성되고, 상기 관통구에 상기 보강 말뚝이 삽입되면서 상기 토목섬유 상에 포설되는 말뚝주변용 토목섬유를 더 포함하는, 적층 기초 구조체.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 보강 말뚝의 순간격을 d라 할 때,
    상기 말뚝주변용 토목섬유의 상기 관통구의 외주로부터 연장길이(Pe)는 d/2 이상(Pe≥d/2)인 것을 특징으로 하는, 적층 기초 구조체.
  29. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 보강 토체를 지지하며 상기 기초 형성 영역 상에 설치되는 보강 말뚝을 더 포함하는, 적층 기초 구조체.
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