옹벽 종류 10가지 모두 다뤄보겠습니다. 옹벽은 지반조건, 부지여건, 옹벽높이, 배면하중, 경제성 등을 고려하여 결정됩니다. 각 옹벽 목적과 기능에 맞게 선정되는 것이죠. 각 옹벽 종류에 따른 특징이 무엇인지 알아보겠습니다.
옹벽 종류가 몇가지가 될까요? 옹벽 종류는 10가지가 넘습니다. 배면의 토사를 지탱하는 방식에 따라서 구조 형태가 다양하죠. 크게는 중력식, 경사식, 캔틸레버식, 부벽식 옹벽으로 구분할 수 있습니다. 옹벽 종류와 각 특징, 장단점, 높이를 알아보고 비교해보겠습니다.
목차
중력식 옹벽
중력식 옹벽(gravity retaining wall)은 자체 중량을 이용하여 배면 토압을 지지하는 형식입니다. 옹벽 자체의 중량을 주로 이용하기 때문에 옹벽 두께가 높이에 비해 두꺼운 것이 보통입니다. 이로 높이가 낮은 옹벽의 경우 자주 사용됩니다. 옹벽 높이가 커질수록 경제적인 설계를 위해 다른 타입의 옹벽을 선택해야하기 때문입니다.
일반 지반의 경우, 옹벽 높이 3m 내외로 적용하는 것이 일반적입니다. 아래 그림은 옹벽 각 명칭에 대한 설명을 포함하였습니다. 옹벽 배면, 앞면, 뒷굽, 앞굽, 끝단에 대한 위치를 확인하시기 바랍니다.

반중력식 옹벽
반중력식 옹벽(semi-gravity retaining wall)은 중력식 옹벽과 유사하게 생겼지만 다릅니다. 공통점은 자체 중량으로 배면의 토사를 지탱합니다만, 옹벽 내부의 철근 콘크리트로 휨강도 요소가 추가되어 더 큰 수평토압에 견딜 수 있는 특징이 있습니다. 이로 옹벽를 더 높게 형성할 수 있습니다.
특징으로는 철근 콘크리트로 휨강도를 확보하면서 옹벽의 두께를 줄일 수 있는 것입니다. 중력식 옹벽이 비해 다소 경제적 옹벽을 기대할 수 있습니다. 그러나, 반중력식 옹벽도 단순한 형상, 다소 비경제적 옹벽으로 낮은 옹벽에 사용됩니다. 형상은 아래 그림을 참고해주시기 바랍니다.

경사식 옹벽 종류
경사식 또는 비자립형 옹벽이라고 부릅니다. 경사식은 옹벽이 배후로 경사져 있기 때문에 옹벽에 작용하는 토압을 많이 감소시킬 수 있는 특징이 있습니다. 비탈면 경사가 높은데 자연 상태로 두면 위험하니 경사면 위에 재료를 쌓아 안정적으로 만든 옹벽이라고 보면 이해가 쉬울거 같습니다.
경사식 옹벽은 콘크리트 경사식, 블록 쌓기 옹벽으로 구분할 수 있는데요, 각 특징, 장단점은 아래와 같습니다.
콘크리트 경사식 옹벽
경사면을 배후로 경사진 콘크리트 옹벽을 형성한 것입니다. 토사는 경사져 있으므로 옹벽에 작용하는 수평 토압은 작습니다. 수평 토압이 작아서 경사진 옹벽의 두께도 얇게할 수 있는 장점이 있습니다. 경사식 옹벽은 추가로 뒷채움재를 고려해야 합니다. 배수 조건 및 침하에 대한 대비가 필요하기 때문이죠.

블록 쌓기 옹벽
프리캐스트 콘크리트 블록을 1:0.3~1:1 의 경사면에 쌓는 방식입니다. 쌓을때는 겹쌓기를 하고 경사면에서 발생할 수 있는 수평토압에 저항하도록 구성한 형태입니다. 쌓는 방식이므로 공사기간이 짧고 공사비가 저렴합니다. 쌓는 블록의 크기 및 종류에 따라 3m 에서 10m 까지도 가능합니다. 단, 높이에 따른 경사 기울기 고려가 필요하겠죠.
단점은 중량물 블록을 쌓은 형태이므로 옹벽 자체의 저항할 수 있는 힘은 약합니다. 그래서 경사면 지반의 다짐이 중요합니다. 만약 경사면의 지반에 침하가 발생한다면 쌓은 블록이 무너지는 문제가 발생할 수도 있습니다.
캔틸레버식 옹벽
캔틸레버식 옹벽은 경제적, 합리적 구조 형식입니다. 그래서 적용높이가 비교적 높을 수 있습니다. 켄틸레버식 옹벽은 주로 3m 이상 15m 이하 정도까지 가능한 옹벽 타입입니다. 캔틸레버식 옹벽은 크게 3가지로 구분할 수 있습니다. 역T형 옹벽, L형 옹벽, 역L형 옹벽입니다. 각 타입별 상세는 아래와 같습니다.
역T형 옹벽
옹벽 자중과 뒤축 슬래브 토사의 중량으로 수평 토압에 저항하는 구조입니다. 외적 안정성 중 전도는 수직벽 및 앞축 슬래브가 전도에 저항해주고 뒤축 슬래브는 활동 방지에 저항하는 특징을 갖습니다.

L형 옹벽
L형 옹벽은 앞축이 없고 뒤축과 수직벽만 있는 형태입니다. 벽체 자중과 뒤축 슬래브 위의 토사 중량으로 전도 및 활동에 저항하도록 설계된 구조이죠. 다시 말해, 수직벽에 작용하는 토압을 뒤측 슬래브가 전도 저항을 하는 식입니다. 또한 뒤측 슬래브로 활동도 함께 저항할 수 있습니다.

역L형 옹벽
역L형 옹벽은 L형과 다르게 뒤축 슬래브가 없고 압축 슬래브만 존재합니다. 다시 말해, 슬래브 위에는 토사가 없는 형상이라고 보면 됩니다. 슬래브 위의 토사의 자중이 없으므로 활동 저항에 불리한 구조입니다. 그래도 이런 옹벽을 선정하는 이유는 배면에 터파기 등 공사에 제약이 있는 경우인데요, 활동에 저항하는 효율이 낮기 때문에 캔틸레버식 옹벽 중에서도 낮은 높이까지 가능합니다. 주로 5m 수준에 적용하는 경우가 많습니다.

이렇게 캔틸레버식 옹벽을 알아봤습니다. 캔틸레버식은 아래 압축 또는 뒤축 슬래브의 길이와 슬래브 위의 토사 중량에 따라서 활동에 저항하는 정도가 제한적입니다. 이걸 해결하기 위해서는 슬래브 아래에 전단키(shear key)를 설치하여 활동 저항력을 키우는 방법을 사용하기도 합니다.
부벽식 옹벽
부벽식 옹벽은 기본적으로 캔틸레버식 옹벽에 부벽(buttress)가 있는 옹벽을 말합니다. 캔틸레버식 옹벽에 왜 부벽을 더 했을까요? 좀 더 경제적, 효율적 옹벽을 만들기 위해서입니다. 상세히 말해, 캔틸레버식 옹벽의 수직벽의 두께를 줄일 수 있는 장점이 있기 때문이죠.
구조적 개념을 좀 더 말하자면, 길게 뻗은 수직벽 사이에 부벽이라는 지점을 두어 부재력(휨모멘트)를 저감할 수 있는 효과가 있는 겁니다. 부벽의 다른 기능은 부벽 사이 공간을 별도로 활용할 수 있다는 점입니다. 부벽이 없다면 수직벽 중간 중간의 공간을 구분할 수 없겠죠. 부벽이 존재함으로써 옹벽 내 공간 구분이 가능해진겁니다.
이 부벽의 위치에 따라 명칭이 달라지니 참고하시기 바랍니다. 종류로는 뒷부벽식 옹벽, 앞부벽식 옹벽이 있습니다.
뒷부벽식 옹벽
캔틸레버식 옹벽 중 역T형 또는 L형 옹벽과 같은 형상입니다. 단, 배면 토사 방향으로 부벽이 추가되었다고 볼 수 있겠습니다. 즉, 뒤측 슬래브와 수직벽 사이에 부벽이 있는거죠. 이 추가된 부벽으로 수직벽의 부재력이 감소되고 수직벽의 두께를 저감할 수 있는 효과를 볼 수 있습니다.

앞부벽식 옹벽
앞부벽식 옹벽은 역L형 옹벽에 부벽이 추가된 옹벽입니다. 추가된 부벽은 수직벽과 앞축 슬래브 사이에 존재합니다. 이로 수직벽의 두께를 감소할 수 있는 효과가 있습니다.
이 부벽식 옹벽은 주로 10m 내외의 옹벽 높이를 구성할 수 있습니다. 부벽이 있어서 수직벽의 부담을 줄여주니, 캔틸레버식 옹벽보다 더 높은 옹벽을 구성할 수 있는 것이죠.

이상으로 10가지 옹벽 종류에 대해 알아봤습니다. 각 옹벽 장단점, 높이, 특징에 대해 알아가는데 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.