목포 산정IC Ramp-E교 교대A1에 대해 당초설계 및 1차 추가 측방유동 보강대책공법을 적용했는데도 2년여 동안 지속적으로 과다 측방유동이 발생하여 2차 추가 보강대책공법을 적용하여 성공적으로 측방유동을 억제할 수 있었다.
본 설계·시공사례 및 관련 연구결과들을 보면 교대 측방유동 발생원인은 연약 점성토지반의 지반강도 부족에 의한 지반변형외에 일반적으로 1,2차 잔류 압밀침하가 주 영향이며, 또한 교대기초가 고성토부에 놓이는 경우 우기시 지표수침투에 의한 성토층의 하중증가 및 강도저하가 교대 측방유동의 원인인 것을 알 수 있었다.
목포 산정IC Ramp-E교 교대A1의 과다 발생 측방유동에 대한 보강대책공법 설계·시공시 시행착오발생 원인은
첫째, 현행 한계평형해석법 적용기법은 지반의 변형량, 특히 실질적 교대 측방유동발생 주 원인인 잔류 압밀침하영향에 의한 변형량에 대한 해석이 불가능하고,
둘째, 현행 한계평형해석법 적용기법 적용시 보강재의 부재응력 및 변형량을 검토하여 이들이 허용기준치를 만족하도록 "유효 허용전단강도"를 설정적용해야하나, 일반적으로 보강재 고유의 허용전단강도를 적용하므로서 불안전한 설계결과가 도출되고,
셋째, 현행 일반(전 단면) 수치해석법 적용기법 적용시 해석기법 자체, 지반강도 및 재하하중조건등 제반 불확실성을 고려한 안전율개념을 도입, 적용하지 않아 불안전한 설계결과가 도출되는 점이다.
따라서, 한계평형해석법 적용시 설계개선안으로 수치해석법을 적용하 여 보강재 부재응력 및 변형량이 허용기준치를 만족하도록 보강재의 "유허용전단강도"를 산정하여 한계평형해석시 적용하도록 제안하였다.
또한, 교대의 측방유동분석등 비탈면 안정검토를 위해 일반(전 단면) 수치해석법 적용시 설계개선안으로 제반 불확실성을 고려하여 안전율개념의 하중계수(Load Factor) 1.3을 적용하고, 허용 측방유동량은 5.0cm로 설정하는 방안을 제안하였다.
교대 측방유동 분석을 위해 제안한 수치해석법 적용시 설계개선안 및 일반 구조물분석시 수치해석법에서의 적용 환산 복합안전율이 서로 유사하여 Load Factor 1.3의 타당성을 알 수 있다.
또한, 한계평형해석법 적용시 설계개선안 및 일반(전 단면) 수치해석법 적용시 설계개선안에 의한 보강재 수치해석 결과를 비교시 보강재의 부재응력 및 변형량이 유사한 것으로 분석되어 본 전반적인 설계개선안의 타당성을 검증할 수 있었다.