UEMA

Slope(사면침식)

공법개요

도로 비탈면, 하천 호안 등 침식 비탈면의 보호를 위해

  1. ① 강도 성능을 강화시켜 특별 제작된
    에코매트(HPTRM) 부설
  2. ② 매트에 일정간격의 Civil Anchor 설치
    (지반내 고정 및 보강효과)
  3. ③ 최종적으로 친환경 녹화 시행으로
    비탈면 표면부의 연성보강

비탈면침식을 적극적 차원에서 방지하는 공법
(Eco-Mat Anchoring method)

공법 개발 배경

01.비탈면침식 설계기준

01.비탈면침식 설계기준
구분 국내 해외
침식
해석방법		 RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation)
OR
MUSLE(Modified Universal Soil Loss Equation) 		RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation)
OR
MUSLE(Modified Universal Soil Loss Equation)
설계 비탈면안정 검토 : ●
비탈면침식 검토 : X 		비탈면안정 검토 : ●
비탈면침식 검토 : ●

※ 침식해석기준 : 「사전재해영향성검토협의 실무지침」(중앙재난안전대책본부 소방방재청)

  • ㆍ국내 - 침식에 대한 허용값 기준이 제시되지 않음.
  • ㆍ준공 직후 비탈면은 안정되어 있으나, 시간이 흐르면서 비, 지하수, 바람 등의 영향에 의해 지표면이 깍이는 침식이 발생
    → 비탈면침식 장기 진행시 비탈면 불안정성 증가

※ 해외에서는 이미 비탈면침식이 비탈면안정성에도 영향을 줄 수 있음을 인식하여 설계단계에서부터 정량적 침식 허용범위를 제시하고 이에 만족하는 적정 공법을 선정하여 시공하고 있음.

02. 고속도로 공용구간 내 침식발생 사례

  • 표면 침식 발생
  • 방수포로 임시 보호
  • 숏크리트 탈락 발생
  • 능형망 아래 지속적인 침식발생
  • 표면 침식 발생
  • 표면 침식 발생
검토
공용중인 고속도로 내에서 다수의 비탈면침식 진행중
☞ 비탈면의 침식방지에 대한 적극적인 전략수립, 효과적인 공법 적용이 필요

03. UEMA 공법 개발 배경

  • 기존 침식방지공법의 적용단계
    국내 기존 침식공법 현황
    • ① 강성보강공법 – 강도는 크나 친환경적이지 못하고 지반변위에 취약
    • ② 연성보강공법 – 강도 및 내구성 보통
    • ③ 표층식생공법 – 강도가 낮고 장기적으로 내구성 취약
    현재 국내 공용중인 도로 비탈면에 다수의 비탈면침식 진행으로 개선된 공법 개발 필요
  • 침식방지 적용단계의 개선
    기존 연성보강공법의 약한 강도 및 내구성,
    강성보강의 변위 취약성을 개선
    • ① 강도가 높고 변위 유연성을 가져 기존 강성 보강공법의 일부 적용범위의 대체가 가능
    • ② 식생이 원활하여 친환경적이며
    • ③ 자외선 저항성 및 강한 내구성 보유 할 수 있는 효과적인 침식 방지 공법 개발
    UEMA(Ultra Eco-Mat Anchoring)공법

재료 특성

에코매트(HPTRM)

  1. 01. 우수한 내구성 → 외기환경에서 30년 이상의 내구성
  2. 02. 높은 인장강도 → 국내 일반매트보다 4배 이상 강함
  3. 03. 강력한 UV(자외선) 저항성 → 고분자화합물의 경우 자외선 노출시 강도 저하가 뚜렷하지만 에코매트(HPTRM)는 3,000시간 노출시에도 인장강도 80%이상 유지
  4. 04. 식생환경을 고려한 최적의 직조형상 → 3차원적 직조 형태로 직조섬유 사이 공간이 충분하여 햇빛 투과율 및 발아율 우수
  5. 05. 토사유출 억제 및 수분 유지 효과

Civil Anchor

  1. 01. 우수한 앵커 성능 → 지반과 에코매트(HPTRM)를 완전 고정시켜 안정성 확보 → 부식저항성 우수 (아연, 알루미늄 합금) → 매트 고정용 뿐만아니라 표면파괴가 예상되는 비탈면에 대해 강도 보강용으로 사용
  2. 02. 편리한 시공성 → 대형장비가 필요없으며 휴대용 항타장비를 이용하여 시공이 간단 → 1인 시공, 휴대항타 1대로 작업가능

현재 미국 등 선진국에서는 침식문제를 적극적으로 해결하기위해서 에코매트(HPTRM)와 Civil Anchor를 결합한 ARVS(Anchor Reinforced Vegetation System)를 광범위하게 적용하고 있음.

공법 특징

  1. 01
    침식발생 최소화
    무게가 13.5kg으로 휴대가 용이하며
    장시간 사용 가능
  2. 02
    Civil Anchor
    지반 및 에코매트 안정성 증대
  3. 03
    친환경적 및
    내구성 우수
  4. 04
    시공 편리
    대형장비가 필요 없음.
  5. 05
    침식 해석
    현장상황 고려
  6. 06
    빠른 유속에 대한
    저항성 강함.

시공순서

UEMA Slope(사면보호) 시공순서

  • 1. 비탈면 정리
  • 2. 진입로 평탄화작업
  • 3. 유실비탈면 토사 붙이기
  • 4. 비탈면다짐
  • 5. 코이어네트 설치
  • 6. 취부(식생기반재) 살포
  • 7. 에코(Eco)매트 설치
  • 8. 고정핀(철핀)작업
  • 9. 앵커작업
  • 10. 주변정리&정돈
  • 11. 시공완료
  • 12. 1달경과
시공후 전경

시공후 전경 1개월, 6개월, 12개월, 3년이상 지난현재 침식없음

  • 시공후 1개월 경과
  • 시공후 6개월 경과
  • 시공후 12개월 경과
  • 3년이 지난 현재

비교표

비교표
구분 연성보강공법 강성보강공법
EMA공법 섬유대몰탈격자블럭공법 표층개량공법 매트리스 게비온
횡단면도
공법개요 강도성능을 강화시켜 특별 제작된 에코매트(HPTRM) 및 Civil Anchor를 일정 간격 설치하여 지반고정 및 보강효과 발현과 식생시행을 통하여 비탈면 침식을 보호하는 공법 고강도 토목섬유로 직조한 섬유 거푸집에 시멘트몰탈을 채워 콘크리트격자기둥을 형성시킨 후 격자기둥 사이에 식생하는 공법 비탈면의 현장토사와 산업부산물(플라이애쉬 등)과 촉진재를 이용한 이지오(E-Geo)를 현장에서 교반한 후 식생하여 표층을 개량하는 공법 매트리스 게비온을 설치하고 채움재를 채워 비탈면을 보호하는 공법
특징
  • ㆍ비탈면침식 해석
    - 비탈면침식안정성 확보
  • ㆍ비탈면침식보호 우수
    - 에코강매트(HPTRM)가 흙의 유실을 방지
  • ㆍ내구성 우수
    (에코매트 – 내구연한 30년)
  • ㆍ미관 및 친환경성 우수
  • ㆍ시공성 우수
  • ㆍ공기 최소화 가능
  • ㆍ국내 시공실적 미미
    (해외 시공사례 다수)
  • ㆍCivil Anchor 사용으로 에코 매트와 지면이 완전 밀착
  • ㆍ비탈면침식 미해석
    - 침식효과 확인 불가
  • ㆍ비탈면침식보호 보통
    - 장기적으로 흙의 유실 방지기능 없음.
  • ㆍ내구성 보통
  • ㆍ미관 및 친환경성 불리
    (몰탈 사용)
  • ㆍ시공성 다소 불리
  • ㆍ공기 불리
  • ㆍ국내 시공실적 보통
  • ㆍ비탈면침식 미해석
    - 침식효과 확인 불가
  • ㆍ비탈면침식보호 보통
    - 장기적으로 흙의 유실 방지기능 없음.
  • ㆍ내구성 보통
  • ㆍ미관 양호, 친환경성 보통
  • ㆍ시공성 보통
  • ㆍ공기 보통
  • ㆍ국내 시공실적 보통
  • ㆍ지반개량을 위해 백호우 사용이 필요하나 비탈면고가 높은 상단부 개량시에는 시공이 불가함
  • ㆍ비탈면침식 미해석
    - 침식효과 확인 불가
  • ㆍ비탈면침식보호 보통
    - 장기적으로 흙의 유실 방지기능 없음
  • ㆍ내구성 보통
  • ㆍ미관 및 친환경성 불리
    (깬돌 사용)
  • ㆍ시공성 불리
    높은 비탈면부 대형장비 필요
  • ㆍ공기 보통
  • ㆍ국내 시공실적 다수
  • ㆍ시간이 지나면서 철망이 끊어지고 뜯어지는 현상 다수 발생