흙막이와 옹벽 공법은 주변 지반의 토압과 지하수에 대응하여 구조적 안정성을 확보하는 것이 목적이다. 앵커나 Key 같은 장치는 미끄러짐과 수평 저항력을 증대시키며, 찰쌓기와 같은 돌쌓기 공법은 재료와 시공 방식에 따라 안정성이 달라진다. 히빙과 보일링은 굴착 저면의 지반 거동과 지하수 영향으로 발생하므로 지반 개량과 배수가 핵심 대책이다.
출제기준 단원 「흙막이 공법의 종류 및 특징」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
옹벽 수평 저항 증대 방법 판별
1
옹벽의 수평 저항을 효과적으로 증가시키는 장치나 공법을 고르는 능력 평가
앵커공법의 장점·오해 구별
1
흙막이 앵커공법의 작용과 장점을 바르게 이해하고 오개념을 가려내는 능력 평가
돌쌓기 공법 식별
1
줄눈 및 뒤채움 재료 조건으로 찰쌓기 등 돌쌓기 공법을 판별하는 능력 평가
뜻
옹벽은 뒤쪽 흙이 밀어내는 토압을 견뎌야 하는 구조물로, 수평 저항력을 높이기 위해 여러 방법을 사용한다. 앵커는 옹벽 배면의 안정된 지반에 고정하여 인장력으로 옹벽을 잡아당기므로 수평 저항력을 직접적으로 증가시키는 효과가 있다. 키(Key)는 기초밑판에 돌기를 만들어 미끄러짐 저항을 높이는 방법으로 경제성 및 시공성 측면에서 유리한 선택이 된다.
흙막이 앵커공법은 흙막이 벽 뒤에 앵커를 설치하여 지반으로 당겨주는 방식으로, 내부에 버팀보를 설치할 필요가 없어 작업공간을 절약하고 공기 단축에 유리하다. 앵커가 배면 지반을 안정화시키므로 본바닥의 이완 우려가 적어진다는 점이 앵커공법의 주요 장점으로 제시된다.
돌쌓기 공법은 줄눈과 뒤채움 재료의 사용 여부로 구분된다. 줄눈에 모르타르를 사용하고 뒤채움에 콘크리트를 사용하는 고정식의 방식은 찰쌓기라고 부른다. 메쌓기는 건식으로 줄눈에 모르타르를 사용하지 않는 방식이므로 찰쌓기와 구분된다.
히빙(heaving)은 굴착 바닥의 지반이 전단 파괴되며 솟아오르는 현상으로, 이를 방지하기 위해서는 표토 제거·근입깊이 증가·지반 개량 등으로 바닥 지반의 지지력을 높여야 한다. 보일링(boiling)은 지하수에 의한 상향 수압으로 흙이 유동하는 현상으로, 수두차를 줄이거나 침투 경로를 제어하여 상향 수압을 감소시키는 방법이 대책으로 제시된다.
예제
옹벽의 수평 저항력을 증대시키라는 문항에서는 앵커 설치를 선택하면 정답이 된다. 앵커는 옹벽 뒤의 지반에 인장력을 전달하여 옹벽이 뒤로 넘어가는 것을 직접적으로 막는 장치이므로 수평 저항 증가의 가장 효과적인 방법으로 제시된다.
돌쌓기 관련 문제에서는 '줄눈에 모르타르 사용 + 뒤채움에 콘크리트 사용 + 높이 2m 이상'이라는 조건이 제시되면 찰쌓기를 선택하면 정답이 된다. 메쌓기와 견치돌쌓기 같은 다른 방식은 재료 사용 및 배열 방식에서 차이가 있으므로 조건의 일치 여부로 구분한다.
굴착 시 히빙 방지 대책 문제에서는 표토 제거, 근입깊이 증가, 지반 개량과 같은 지반 지지력 향상 대책과 지하수 배수 대책을 고르는 것이 올바른 접근이다. 반대로 부분굴착을 히빙 방지 대책으로 보는 선택지는 지반의 구속력을 떨어뜨릴 수 있으므로 주의해야 한다.
대표 기출 3문항
옹벽의 수평 저항력을 증가시키려면 다음중 어느 방법이 가장 좋은가?
옹벽의 비탈구배를 크게 한다.
옹벽 전면에 Apron를 설치한다.
옹벽 기초밑판에 돌기 Key를 설치한다.
옹벽 배면에 Anchor를 설치한다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 옹벽의 수평저항력을 증가시키는 최선의 방법을 묻고 있다. 옹벽의 수평저항력을 직접 증가시키려면 배면의 토압을 인장력으로 제어하는 보강수단이 효과적이며 앵커 설치는 토압에 대한 직접적인 인장 저항을 제공한다.
옹벽 배면에 앵커를 설치하면 토압에 대한 인장 저항력을 직접 제공하여 수평 저항력을 가장 효과적으로 증가시킬 수 있다.
건물의 기초공사에 흙막이 앵커공법을 적용하는 경우에 대한 설명으로 잘못된 것은?
작업공간이 넓어 대형기계의 사용이 가능하다.
공기가 단축되고 굴착단가가 낮게 될 수 있다.
버팀보 작업이 필요 없다.
흙막이 배면의 본바닥이 이완될 우려가 많다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문제는 흙막이 앵커공법의 적용 시의 설명 중 잘못된 것을 묻고 있다. 앵커공법은 흙막이 배면의 지반을 당겨서 고정하므로 배면 지반이 오히려 안정화되어 본바닥의 이완 우려가 적다.
앵커공법은 흙막이 배면의 지반을 안정화시키므로 본바닥 이완 우려가 적다.
옹벽대신 이용하는 돌쌓기 공사 중 뒤채움에 콘크리트를 이용하고, 줄눈에 모르타르를 사용하는 2m 이상의 돌쌓기 방법은 무엇인가?
메쌓기
찰쌓기
견치돌쌓기
줄쌓기
정답과 해설 보기
정답 ② · 문항은 옹벽 대신 쌓는 돌쌓기 공법 가운데 줄눈에 모르타르를 사용하고 뒤채움에 콘크리트를 이용하며 높이가 2m 이상인 방법을 묻고 있다. 이러한 공법은 찰쌓기로, 줄눈에 모르타르를 사용하고 뒷채움에 콘크리트를 넣어 구조적 지지력을 확보하는 방식이다.