계측관리는 공사 중 구조물과 지반의 거동을 확인하여 안전을 확보하고 시공 효과를 검증하기 위한 활동이다. 터널 같은 지하구조물에서는 일상계측과 정밀계측을 구분하여 목적과 빈도에 맞게 수행한다. 통계적 품질관리를 위해 측정값의 변동을 수치화하는 지표도 계측관리의 일부로 활용한다.
출제기준 단원 「계측관리 목적 및 역할」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
일상계측 항목 구분
1
터널 계측 항목을 일상계측과 정밀계측으로 구분하는 능력을 묻는다
변동계수 계산 문제
1
표준편차와 평균이 주어졌을 때 변동계수를 계산하는 절차를 묻는다
시공기면 등 시공 고려사항 연계
1
시공계획에서의 기본 원칙과 계측관리의 연계를 묻는다
뜻
일상계측은 현장에서 빠르게 반복 확인하여 즉시 안전조치를 가능하게 하는 항목으로 분류한다. 예로 갱내관찰조사, 내공변위측정, 천단침하측정 등은 작업 중 수시 또는 매일 확인하는 일상적인 모니터링 항목에 해당한다. 이러한 계측은 눈으로 확인하거나 간단한 측정으로 시공 중 즉각적인 위험을 포착하는 역할을 한다.
정밀계측 또는 정기계측은 사전 계획과 특수 장비가 필요한 항목으로 분류한다. 지중변위측정은 지반 내부의 심부 변위를 파악하기 위해 계획적으로 시행하는 정밀계측에 속한다. 록볼트 축력 측정처럼 구조물 내부의 응력이나 장기성능을 분석하는 항목도 정기계측에 포함한다.
계측 항목을 분류할 때는 목적과 빈도를 기준으로 삼는다. '일상계측 = 빠르고 반복적이며 현장 즉시 안전 확인'이라는 특징과 '정밀계측 = 계획적이고 장비가 필요한 심층·정밀 분석'이라는 특징을 구분하여 적용한다. 현장 운영상에는 A계측(일상)과 B계측(정기)을 구분해 관리하는 방법이 일반적이다.
계측값의 품질관리를 위해 통계적 지표를 사용한다. 변동계수(CV)는 표준편차를 평균으로 나눈 비율로 데이터의 상대적 분산을 백분율로 나타내는 지표이다. 콘크리트 압축강도 등 반복 측정값의 일관성을 판단할 때 변동계수를 활용하여 품질의 균일성을 평가한다.
예제
계측 항목 분류 예시는 터널 현장에서 적용한다. 천단침하·내공변위·갱내관찰은 일상계측으로 즉시 위험을 발견하는 데 사용하고 지중변위나 록볼트 축력 측정은 정밀·정기계측으로 계획하여 시행한다. 이 분류를 통해 계측의 목적과 빈도에 따라 적절한 자원 배분과 응답 체계를 설계한다.
대표 기출 3문항
콘크리트의 압축강도시험에서 10개의 공시체를 측정한 평균값중 압축강도가 250㎏f/㎝2,표준편차가 10㎏f/㎝2이었다. 이 결과에서 변동계수는?
4%
8%
10%
15%
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 평균값 250 kgf/cm², 표준편차 10 kgf/cm²일 때 변동계수를 계산하라는 것이다. 변동계수는 표준편차를 평균으로 나눈 값의 백분율이므로 10 ÷ 250 = 0.04 = 4%가 된다.
변동계수는 표준편차를 평균으로 나누어 백분율로 나타내므로 10÷250×100로 계산한다.
터널의 안정성 및 지반거동과 지보공의 효과확인을 할 수 있도록 계측관리를 실시하는데 계측항목중 일상 계측에 속하지 않는 것은?
갱내관찰조사
내공변위측정
지중변위측정
천단침하측정
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 터널 계측 항목들 가운데 일상 계측에 속하지 않는 항목을 묻고 있다. 일상 계측은 시공 중 수시로 실시하는 관찰·측정으로 갱내 관찰, 내공 변위 및 천단 침하 측정처럼 빠르고 반복적인 항목을 포함한다.
지중변위측정은 사전 계획된 정기적인 계측 항목이며, 갱내관찰조사는 작업 중 수시로 이루어지는 일상 계측에 속하지 않는 특수 계측에 가깝다.
시공기면을 결정할 때 고려할 사항으로 잘못된 것은?
토공량이 최대가 되도록 하며, 절토, 성토 균형을 시킬 것
연약지반, Land Slide, 낙석의 위험이 있는 지역은 가능한 피할 것
비탈면 등은 흙의 안정성을 고려할 것
암석 굴착은 적게 할 것
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 시공기면 결정 시 고려사항 중 잘못된 것을 찾는 것이다. 시공기면은 절·성토의 균형을 맞추어 전체 토공량을 최소화하는 방향으로 정하는 것이 원칙이므로 토공량을 최대화하라는 설명은 잘못되었다.
시공기면은 절성토 균형을 맞추고 토공량을 최소화하는 방향으로 결정해야 하므로, 토공량을 최대화한다는 설명은 오답이다.