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보강토옹벽

공법에 정성을 더하는 기업 greenfox 

보강토옹벽 뒤채움 거동과 상부 크랙 현상

그린폭스의 보강토옹벽은 안정된 옹벽구조를 위해 부드러운 흙을 옹벽 뒤채움으로 이용한 하나의 구조체입니다.  이 뒤채움 보강토 영역은 토립자간의 매트릭스를 유지하면서 마찰력과 점착력을 보강하고, 뒤채움 내부에 적당한 압력, 인장력, 기초다짐 등 여러가지 힘이 작용하고 있습니다.

 

뒤채움 구조체를 이루고 있는 여러 힘은 서로 연관되면서 높은 벽체를 안정시키고 있지만 때에 따라선 서로 다른 방향으로 인장력이 발휘되면서 상부의 지표부의 크랙이 발생되기도 합니다.  이러한 크랙현상은 일반적으로 폭우가 집중되면서 뒤채움 토사 안으로 물이 스며들어 수압이 발생하면서 토사의 작은 거동을 발생시키기 때문입니다.   

아래 그림은 옹벽의 개념도와 발생할 수 있는 거동을 소개하고 있습니다. 

크랙의 다양한 원인

1) 뒤채움 구간의 보강다짐

뒤채움 보강토의 침하가 발생하면 근접한 구간에 크래킹이 생겨날 수 있습니다.  즉, 마른 흙일 경우 단단하게 다짐이 되어있더라도, 물이 침투하면 보강토구간의 말단이나 보강토의 상부에 크래킹이 생길 수 있습니다.  물이 침투하지 않도록 시방지침에 따라 다짐작업을 철저히 해야 합니다. 

 

2) V자 구간의 보강다짐

1)과 같은 이유로 원지반 사면과 근접한 V자 구간에 크래킹이 생길 수 있습니다.  V자 구간 역시 다짐작업을 철저히 해야 합니다.

3) 전단력에 의한 벽체 배부름

뒤채움 흙으로 마찰력이 부족한 것을 사용할 경우 토압에 의한 활동으로 벽체 전방으로 가해지는 전단력이 강해지면서 벽체가 전방으로 거동하거나 크랙이 발생할 수 있습니다.   

 

4) 지반 침하

사면에 옹벽을 새울 경우 벽체구조물(뒤채움토사까지)과 절개지의 하중 차이로 인해 지반 침하가 발생할 수 있습니다.

 

5) 벽체 구간 침하

콘크리트 구조물을 벽체로 사용할 경우 벽체 바로 아래의 지반이 벽체 배후의 지반보다 더 많은 하중을 받으면서 침하할 수 있습니다.  이 경우는 벽체 상단부가 앞으로 기우는 전도현상이 발생할 수 있으며, 이 경우 역시 보강토구간의 크랙을 유발할 수 있습니다.  

 

 

뒤채움 구간에 크랙은 무언가 불안정함을 반영하는 것으로 전문가의 진단을 받아볼 필요가 있습니다.  그러나 작은 크랙이 관찰되는 경우는 오랜세월이 경과하면서 발생하는 벽체의 구조적 불균형에 기인하기 보단 포장도로의 균열이나 경계석의 이탈 등에 의해 생기는 경우가 대부분입니다.    

 

벽체 상부 평탄면에 크랙이 발생할 가능성이 있는 경우 유연한 소재의  포장으로 덮는 것도 예방책이 될 수 있습니다.  시공과정에서 뒤채움에 알맞는 흙을 선별하고, 빈공간 없이 채운 흙을 잘 다지는 작업이야말로 크랙을 사전에 예방하는 가장 좋은 방법입니다. 

블럭식 보강토옹벽  

리테이닝백 보강토옹벽  

 
연약지반 [flimsy ground]

연약지반이라 하면 일반적으로 상부구조물을 지지할 수 없는 상태의 지반을 말합니다.  예를 들어 연약한 점토, 느슨한 사질토, 유기질토 등이 해당된다고 할 수 있습니다.  연약한 점성토나 유기질토로 구성된 지반 위에 도로, 교량, 건물 등이 그대로 놓여진다면 침하량이 과다해지고, 지지력이 부족하여 안전상의 문제가 발생하게 됩니다.  느슨한 사질토의 경우에는 지진이나 폭파와 같은 진동이 전달될 때 갑작스런 침하 또는 활동이 생길 수 있습니다.  이런 문제들이 예상되면 구조물을 안정하게 축조하기 위해 어떠한 조치를 취하지 않으면 안됩니다.

최근에 와서 쓰레기가 중요한 환경문제가 되었을 뿐 아니라 이것을 매립하여 이루어진 지반 또한 도로 또는 건축물의 기초로 이용하지 않을 수 없게 되었습니다. 이러한 지반에서도 과도한 침하와 지지력의 부족이 예상되므로 연약지반으로 분류하는 것이 당연합니다.  그러나 연약지반이라 하더라도 상부구조물을 지지할 수 있느냐의 여부는 그 지반이 받는 하중의 크기에 달려 있습니다.  연약지반 상에 놓인 중이 작을 때에는 그것을 지지할 수 있는 경우도 있기 때문입니다.  따라서 연약지반상에 놓인 구조물의 하중으로 인해서 예상되는 지지력의 크기와 침하 등이 그 구조물에 어떠한 영향을 끼치는가를 철저히 검토하지 않으면 안됩니다.

연약지반 판단기준

 

연약점토는 자연 함수비가 높고 전단강도가 작으며 압축 또는 팽창하기 쉬운 흙을 의미합니다.  즉 연약지반이란 지반에 재하되는 상재하중에 의해 결정된다고 할 수 있으며 연약지반에 대한 판단은 연약지반의 심도, 연약지반상에 축조되는 구조물의 규모 및 하중강도에 따라 변화히기 때문에 상대적인 의미로 해석하는 것이 바람직하다고 할 수 있습니다.

 

아래 표 1.1 은 [한국도로공사 발행 도로설계요령(제2권 토공 및 배수0}에서 발췌한 연약지반 판단기준이며,  표 1.2는 미국 Soft Ground Improvement in Lowland and other Environments 에서 발췌한 판정기준입니다.

흙의 밀도와 수분의 관계
 

밀도는 물질의 기본적인 상태를 표시하는 물리량입니다.  토목에서 말하는 밀도란 일정 체적 중에 어느 정도의 질량이 체워져 있는가의 비율을 나타내는 것으로 단위는 g/㎤ 또는 t/㎡ 등으로 표시합니다.  흙의 밀도는 지반의 단단한 정도를 표시하는 중요한 지표인데,  지반의 밀도가 높으면 외력을 받을 때 간극이 작아서 변형되기 어렵고, 반대로 부드러운 지반에서는 밀도가 낮고 간극이 커서 변형이 쉽고 불안정하게 됩니다.

 

흙의 조성은 토립자(고체), 물(액체), 공기(기체)의 3요소로 구성되어 있는데,  물과 공기를 뺀 순수 흙을 토립자라 합니다.  이중에서 공기의 질량은 거의 무시되고, 실제로 흙의 밀도를 결정하는 것은 물과 토립자의 질량입니다.

들밀도 시험 

물의 밀도는 엄밀하게는 3.98℃에서 1g/㎤ 이고, 토목공학에서는 온도에 관계없이 1g/㎤이면 같은 밀도로 취급합니다.  토립자의 밀도는 포함된 광물의 종류와 비율에 좌우되지만 일반적으로 2.5~2.8g/㎤ 정도입니다.  밀도가 높은 토립자가 많이 포함되면 그만큼 전체의 밀도도 높아진다고 할 수 있습니다.  그러나 밀도가 높다하여도 토립자는 입자형태이므로 간극은 존재합니다.

따라서 고밀도의 흙을 얻기 위해서는 무슨 방법을 쓰던지 간극을 축소시켜야 하는데 그러기 위해서 외부에서 힘을 가해 강제적으로 간극 속에 함유된 공기와 물을 빼내고 토립자로 채워넣어야 합니다.   이때 물은 입자의 위치이동이 쉽도록 윤활유 역할을 합니다.  이와 같이 흙이 토립자와 공기가 아닌 최적의 수분량으로 가득 차 있는 포화상태가 그 흙의 최대밀도를 나타내고 안정된 상태라 할 수 있습니다.  지반구조물 설계 시 흙의 밀도는 중력가속도를 고려하여 흙의 단위 체적 중량(kN/㎥)으로계산합니다.

 
보강토옹벽의 기초 시공방법

우선 보강토 옹벽의 선형을 확인하고 기초고에 맞춰 기초 터파기를 시행합니다. 터파기는 재료의 반입 정도, 인원 및 장비의 투입계획, 기상조건, 비탈면의 형상 및 높이, 되메우기 시기 등을 고려해 작업합니다.

 

전면벽체의 기초(Levelling Pad)를 설치하기 전에 굴착된 바닥면을 평탄하게 고르고 터파기가 과도하게 된 부분은 성토재료나 기초용 잡석을 사용해 되메움한 후 소요지지력을 얻을 수 있도록 충분히 다집니다.​  기초지반이 준비되면 평판재하시험과 같은 기초지반에 대한 지내력 시험을 수행해 소요지지력을 확보할 수 있는지 평가해야 합니다.  소요지지력을 얻을 수 없으면 지반을 치환하거나 기초의 형식을 변경해 소요지지력을 얻을 수 있도록 해야 합니다.

기초지반이 준비되면 그 위에 보강토옹벽의 선형 및 기초고에 맞추어 보강토옹벽 기초(Levelling Pad)를 설치하며, 기초의 형석 및 치수는 설계도서를 따릅니다.  패널식 보강토옹벽에서는 콘크리트기초를 주로 사용하고, 블록식 또는 식생토낭식 보강토옹벽의 경우는 잡석(40mm 혼합석)기초를 사용하는 것이 일반적입니다.​

 

보강토옹벽 전면벽체의 기초는 항상 수평으로 설치해야 하며, 기초의 높이에 고저차가 있는 경우에는 계단식으로 설치합니다.  이때에도 기초는 항상 수평으로 설치합니다.  콘크리트 기초의 경우 보통 압축강도 18MPa 정도 넓게 설치하는 것이 일반적이며, 전면 벽체를 설치하기 전에 최소 12시간 이상 양생시켜야 합니다.​

 

기초의 높이를 잘못 맞추면 전면벽체의 설치에 어려움이 따를 수 있고, 시공완료 후에 전면벽체에 균열이 발생하거나 선형에 오차가 발생할 수 있으므로 주의해야 합니다.  패널식 보강토옹벽을 설치하기 위한 콘크리트 기초에 대한 수직방향 허용오차는 아래 표와 같습니다.
 

블록식 보강토옹벽 또는 식생토낭식 보강토옹벽의 경우에는 콘크리트 기초 대신 잡석을 사용하는 경우가 일반적인데 이때 잡석은 경질에 변질될 염려가 없는 파쇄석 또는 조약돌로 크기가 적당한 입도로 혼합된 것이어야 합니다. 

굴삭기를 이용한 터파기  

레벨링패드 위에 블럭의 선형잡기   

기초부 블럭의 수평을 잡는 모습 

 
보강토옹벽 전면벽체의 균열

보강토옹벽은 일종의 흙구조물로서 부적절한 설계와 시공에 의해 전면벽체의 균열과 수평변형 현상이 나타나는 경우가 많습니다.  전면벽체의 균열은 블록식 보강토옹벽에서 주로 나타나는데, 압축강도가 낮은 블록을 사용하거나 블록간의 연결상태 블량하거나 또는 곡면부에서 과잉한 인장응력이 유발되면서 발생하기도 합니다.  벽체의 변형이나 균열은 여러 요인에 의해 발생되지만 그 중에서도 가장 위험한 원인은 지반의 부등침하나 배면의 수압 혹은 전단력에 의한 균열을 들 수 있습니다. 

대부분의 경우에는 균열이 더이상 진전되지 않고 미세한 균열로 그쳐 구조적 안정성에 큰 영향을 미치지 않지만,  기초지반의 부등침하나 전반활동 등에 의한 균열은 상부 하중의 변화에 의해 지속적으로 진전될 수 있으므로 벽체 변위나 균열상태에 대한 지속적인 관측과 함께 기초지반의 보강 대책을 강구할 필요가 있습니다.

미세한 균열은 그 자체만으로 안전을 위협하진 않습니다.  하지만 균열의 원인에 따라 잠재적 위험을 가지고 있을 수 있으니 원인을 찾고, 벽체의 변형과 균열이 계속 진행 중인지 계측해 볼 필요가 있습니다.  전문회사를 통한 계측기를 이용한 계측이 아니더라도​ 동일한 균열지점의 사진을 찍어 시기적 비교를 해보고나, 실에 돌을 매달아 배부름 현상의 진행정도를 확인할 수도 있습니다.

사진 4가지 중 위쪽 2가지 경우는 배수층 불량, 뒤채움 보강토의 불량 등으로 전면으로 가해지는 전단력이 과도해지면서 곳곳에 배부름 현상이 나타나고, 블록핀에 의해 고정되어 전면부 돌출이 방해를 받자 균열이 생긴 것으로 추정되고, 아래쪽 2가지 사진은 곡면부의 과도한 전단력에 의해 블록에 균열이 생긴 사진입니다.  지오그리드의 규격 또는 뒤채움 보강토의 다짐부족 등으로 추정됩니다.​

절토,성토 시에 흙의 양과 운반계획을 잘못 세우면 낭패
 

흙 깍기, 파기, 운반 등의 공정을 통해 지반을 원하는 형태로 완성하는 작업을 토공이라 하고, 이 토공작업을 효율적으로 진행하기 위해 현장 흙을 유효하게 이용하는 계획을 토량계획이라 합니다.

흙은 지반 상태로 그대도 있는 경우, 굴착 하여 쌓아논 경우, 다짐을 한 경우 모두 체적이 다릅니다.  도로공사나 철도공사 등 대형 공사를 하는 경우 토량을 예측하지 못하면 흙의 과부족이 생겨 낭패를 보게됩니다.  예를 들어 굴착하려는 원지반 흙을 1로 할 때 운반을 위해 상차를 하면 체적이 1.30~1.45배로 증가하고, 현장에 포설한 후 다짐 작업을 하면, 원지반 흙의 0.85~0.95배로 줄어듭니다.  즉, 덤프에 5루베 흙을 운반해 왔지만 보강토 뒤채움으로 사용하면 3.5루베도 안됩니다.

흙의 체적 변화율은 그 종류에 따라 달라지는데, 이러한 변화를 토량계획, 토량배분계획에 반영시켜야 합니다.  토량의 배분은 '토량 X 운반거리' 로 표시되는 일량을 최소화하기 위한 계획으로 유토곡선(mass curve:누가곡선)으로 표시합니다.  유토곡선은 절토를 + , 성토를 -로 표시하여 각 점에서의 누가토량을 구해 종단방향의 거리에 맞추어 연결한 것입니다.  이 경우 토량은 다짐 후의 토량으로 계산합니다. 이렇게 구한 곡선을 토적곡선이라 합니다.

1. 곡선의 최대치, 최소치를 나타내는 점은 절토에서 성토로, 성토에서 절토로 경계가 됩니다.  곡선의 상승은 절토, 하강은 성토를 나타냅니다. 

 

2. 평형선과의 교점에서는 절토량과 성토량이 같습니다.  그 교점간의 거리는 절토, 성토 상호의 운반에 요하는 거리를 나타냅니다.

 

3. 평형선에서 고선의 정점 및 저점까지의 높이는 절토에서 성토로 운반해야 할 전토량을 나타냅니다.

 

토공에서는 토적곡선을 이용하여 토공장비의 기종선정 및 운반거리, 운반토량 등을 계획합니다.  토량계획, 토량분배계획은 공사 전체의 소요비용과 소요시간에 큰 영향을 미치므로 잘 계획되어야 합니다.

Volvo_excavator
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5-DoosanExcavator
4-DoosanADT
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보강토공법의 역사와 보강재​

보강토공법을 사용한 Agar-Quf 신전​

보강토공법에서 가장 중요한 요소 중의 하나가 보강재입니다.  보강재는 흙 속에 설치되어 흙의 변형을 억제하고 토체 내부의 응력을 분담하는 역할을 합니다.  보강재는 흙의 인장강도를 높이고, 흙과 보강재 간의 마찰력을 높여 횡방향으로 흐르려는 흙의 전단력에 저항하는 효과를 발휘합니다.

흙의 인장강도와 전단강도를 높이는 보강재의 사용은 현대의 전유물 만은 아닙니다.  이라크 바그다드 서쪽에 위치한 Agar-Quf 신전이 현존하는 보강토공법 중 가장 오래된 사례입니다.  Agar-Quf 신전은 점토벽돌을 사용하면서 횡방향의 변형을 억제하기 위해 수직으로 0.5~2.0m 간격으로 보강재를 사용하였는데, 그 보강재는 갈대로 엮은 매트였다고 합니다.  이 갈대매트 보강재로 모래와 자갈층을 보강하였고, 갈대로 엮은 직경 100mm 로프로 구조물을 관통하여 보강했다고 합니다.  

현대의 보강재 개발의 선구자는 프랑스 기술자 Henri Vidal입니다.  Henri Vidal은 보강통의 체계적인 해석과 설계에 대한 현대적인 개념을 개발하였습니다.  Henri Vidal이 개발한 보강재(1966)는 매끄러운 표면의 판형 철 보강재(smooth steel strip)와 접촉 마찰력을 개선한 돌기형 강재 보강재(ribbed steel strip) 등이 있습니다.  강재보강재가 부식되는 단점을 보완한 제품이 요즘 사용하는 각종 폴리머 재질의 보강재입니다.  폴리머 재질의 보강재로 지오그리드, 지오텍스타일, 지오엠브레인 등이 있으며 영국에선 폴리에스테르에 폴리에틸렌으로 피복한 띠형 섬유보강재가 개발되기도 하였습니다.  

현대에 널리 사용하고 있는 폴리머 재질의 토목섬유보강재는 강재보강재의 문제점인 부식성은 해결했지만 내구성(durability), 크리프(creep), 외력에 의한 손상(installation) 등으로 강도가 저하되는 문제점이 있습니다.  때문에 보강재의 강도 저하 정도에 따라 제품의 질이 구분되며, 보강토공법의 시작은 보강재의 선택에서 시작된다고 해도 과언이 아닙니다.

보강토란?
 

리테이닝백(식생백,식생토낭) 보강토옹벽 공사에 보강재(지오그리드)를 포설하는 장면 

흙은 결속력이 약해 쉽게 부스러지고, 작은 외력에도 쉽게 변형이 생깁니다.  흙은 다져 흙의 밀도를 증가시킨다 해도 흙이 갖고있는 본래의 강도를 획기적으로 개선하기는 불가능합니다.  그러나 흙 속에 연속성을 갖는 판형, 띠형 또는 줄기형의 요소가 수평방향으로 삽입되어 있다면 흙 입자와 수평연속요소의 경계면에 마찰력이 발생하고 이 마찰력은 흙 입자의 수평이동을 구속하는 힘으로 작용하게 됩니다.  이때 흙 입자를 수평이동 시키려는 힘보다 흙 입자와 수평 연속요소(보강재)의 경계면에서의 마찰력이 더 크다면 흙 입자는 경계면에서 미끄러지지 않을 것이며 이때에 동원된 수평력은 모두 수평연속요소(보강재)가 받게 됩니다.

(좌)보강재가 삽입된 모양, (우)흙입자의 전단력에 대항하는 보강재의 전단강도

따라서 수평변형량은 수평력의 크기와 수평연속요소(보강재)의 강성에 따라 결정됩니다.  다시 말하면 흙 입자와의 마찰이 탁월하고 강성이 충분한 수평연속요소(보강재)를 흙 속에 삽입하면 흙의 결속력을 크게 개선할 수 있으며 흙의 전단강도를 높일 수 있게 됩니다.  그림과 같이 둥그런 과일이나 계란 사이에 마분지 등을 끼워넣으면 과일이나 계란이 옆으로 구르는 것을 방지할 수 있듯이, 흙 사이에 보강재를 삽입하여 흙이 수평으로 흐르려는 전단력을 방해할 수 있습니다. 흙의 전단력에 저항하는 전단강도를 개선하는 공법을 보강토공법이라 하고 흙 속에 삽입한 수평연속요소를 일반적으로 보강재(Reinforcements)라고 부르고, 보강재를 포함한 다짐한 흙을 보강토라 합니다.

 일반흙(결속력이 약한 재료) + 보강재 (흙과의 마찰력이 탁월) + 다짐작업(흙 속의 간극을 줄임) 

=  보강토(Reinforced soil ; 결속력이 개선된 구조체)

 
흙의 컨시스턴시(consistency)

흙은 물의 함량에 따라 질퍽거리기도 하고 끈쩍거리기도 하고 부슬부슬 흩어지기도 하고 단단하게 굳어버리기도 합니다.  밀가루 반죽할 때 물의 양에 따라 빵이 되기도 하고, 부침개가 되기도 하듯이 흙도 그렇습니다.  이와 같이 흙은 함수비의 변화에 따라 부드럽기도 하고 딱딱하기도 하여 외력에 의한 변형, 유동에 대한 저항의 크기도 변화합니다.  바로 흙의 변형, 유동에 대한 저항정도를 컨시스턴시(consistency)라 합니다.  더 쉽게 말해 '끈기도' 또는 '반죽질기'가 컨시스턴시입니다.

 

보강토옹벽 축조에서 점토와 같이 흙의 입자가 아주 작아 수분의 영향이 큰 흙의 컨시스턴시는 다른 토목자재

의 선택보다 더 중요합니다.  즉 보강토옹벽 축조에서 뒤채움 흙의 성질이 무엇보다 중요하다는 이야기입니다.  흙의 액상체, 소성체, 반고체, 고체 등의 함수비 경계를 '컨시스턴시의 한계'라고 하고, 이를 각각 액성한계, 소성한계, 수축한계라 합니다.  이 중에서 토목 용으로 도로나 제방 등에 사용할 흙으로 가장 선호받는 흙은 강고가 가장 높은 소성한계에 있는 흙입니다.

 

액성한계와 소성한계의 차이를 소성지수라 하는데 그 흙의 소성상태의 범위를 표시하는 것으로 흙의 분류상 중요한 지표가 됩니다.  입자의 수분 보유력이 작은 흙에서는 이 범위의 폭이 좁고, 적은 함수비의 변화에도 고체에서 액체로 바뀝니다.  점토는 다량의 수분을 보유할 수 있어 소성지수가 큽니다.

 
보강토옹벽 전도에 대한 안정성 검토 

활동 및 전도에 대한 안정

보강토 벽체의 전도에 대한 안정성 검토는 그림의 점 O를  중심으로 한 모멘트에 근거하며, 전도에 대한 안정성 평가식은 다음과 같습니다.

또다른 전도에 대한 안정성 평가방법은 편심거리 e를 이용하는 방법으로, 보강토체 저면에서 합력 Pv 는 보강토체 저면의 중앙 1/3 이내에 있어야 한다. (아래 식 참조)

 
보강토옹벽 저면활동에 대한 안정성 검토 

보강통옹벽에 작용하는 힘은 그림으로 소개하고, 기초지반 상부 보강토 구조물 저면 활동에 대한 안정성 평가식은 다음과 같습니다.

보강토옹벽의 외적안정성 검토
 

보강토공법으로 구축하는 조립식 옹벽은 보강된 토체가 일반 철근콘크리트 중력식 옹벽 구조물과 동일한 기능을 합니다.  보강재에 의해 보강된 토체는 철근콘크리트처럼 강성을 지닌 구조체는 아니지만 일체화된 연성구조물로 보강된 구조물에 부분적으로 변형이 발생한다하더라도 일체로 결속된 토체(soil mass)로 거동합니다.

 

따라서 보강토 옹벽의 외적 안정성 검토에서는 보강토체를 일체로 된 구조물로 가정하여 중력식 옹벽과 동일한 개념으로 옹벽구조물의 안정성 해석에서와 같이 저면활동, 전도, 지반지지력 등에 대한 안정성을 검토합니다.

 

이처럼 보강토옹벽은 일체로 된 중력식 옹벽으로 가정하여 일반 중력식 옹벽과 동일한 방법으로 저면활동, 전도 및 지반 지지력에 대한 안정성을 검토합니다.  보강토옹벽의 배면에는 (그림 1) 과 같이 각 층별 보강재의 끝단을 연결한 가상의 벽면에 토압이 작용하는 것으로 가정하며, 보강토옹벽의 외적안정성 검토를 위해서는 보강토체 배면에 작용하는 토압의 계산이 필수적입니다.

(그림 1)   보강토체 배면에 작용하는 배면토압의 분포

배면토압은  다음과 같이 계산할 수 있으며,

여기서 주동토압계수 Ka 는 아래의 식과 같은 Coulomb의 주동토압계수를 사용하여 계산할 수 있습니다.

보강토옹벽에 작용하는 배면토압의 작용방향에 대해서 각 기준별로 서로 다르게 가정하고 있으며, NCMA 메뉴얼(NCMA 1997)에서는 보강토용벽 배면의 가상 벽면에서 보강토체의 내부마찰각 Φr와 배면토의 내부마찰각  Φb 중 작은 값을 벽면 마찰각 δ 으로 사용하여 토압의 작용방향을 수평으로부터 (δ-α) 만큼 경사져서 작용하는 것으로 가정하는 반면, FHWA 지침(Elias 등, 2001,1999)에서는 토압의 작용방향이 상부사면의 경사와 동일하지만 흙의 내부마찰각 보다는 작다고 가정합니다.  벽면 마찰각은 옹벽배면과 뒤채움 성토체 사이의 상대적인 변위에 의해 발생한다는 것을 생각하면 FHWA 지침의 방법이 좀 더 합리적이라고 볼 수 있습니다.