개념 한 쪽
지하연속벽의 강성과 슬러리 처리, H-말뚝 토류판의 차수성, 계측관리 설치 원칙, 보일링 현상, 어스앵커의 지지 원리, 강제 널말뚝의 적용 조건, 탑다운공법의 장단점이 이 세트의 축이다.
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두꺼운 철근콘크리트 벽체라 자체 강성이 매우 크기 때문입니다. 흙막이와 물막이를 겸하고 영구구조물로도 활용할 수 있습니다.
출제기준 단원 「흙막이 지보공」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 공법 특징 옳고 그름 판정 | 1 | 지하연속벽·H말뚝·강제널·탑다운 특성 판별 |
| 공법·현상 명칭 고르기 | 1 | 어스앵커 공법과 보일링 현상 이름 선택 |
| 흙막이 연관 짝 연결 판단 | 1 | 흙막이 공법과 관련 짝의 올바름 판별 |
흙막이 지보공은 굴착면이 무너지지 않도록 벽체를 세우고 그 벽체를 지지하는 구조를 말한다. 벽체 자체의 성질과 지지 방식, 지반에 나타나는 현상을 함께 구분한다.
지하연속벽은 두꺼운 철근콘크리트 벽체로 시공되어 자체 강성이 매우 크다. 그래서 앵커 같은 별도의 보강재가 거의 필요 없이 흙막이 역할을 한다. 흙막이와 물막이를 겸하고, 경계선을 따라 시공할 수 있으며, 영구구조물로 활용할 수 있고, 암반을 포함한 다양한 지반에 적용할 수 있다. 벽 두께도 설계 단계에서 정할 수 있다. 다만 굴착 중 안정액인 슬러리가 흙이나 점토 입자와 섞여 오염되고 외부로 유출될 수 있어, 수거와 정화 처리가 복잡하고 비용이 많이 든다.
H-말뚝과 토류판을 쓰는 공법은 구조적 지지력은 우수하지만 차수성이 낮다. 그래서 연약지반이나 지하수가 많은 지반에서는 보일링과 파이핑에 취약하고, 점성토에서는 차수공법을 함께 써야 한다. 설치 간격을 지키고 가새와 귀잡이로 보강하며 주변 환경을 살피는 것이 시공의 기본이다.
흙막이 공사의 계측관리는 위험이 많은 현장의 핵심 지점에 계측장치를 설치해 상시 모니터링하는 일이다. 안전한 곳에 설치하는 것은 목적에 어긋난다.
보일링은 투수성이 좋은 사질지반에서 흙막이 벽 뒷면의 수위가 높아 지하수가 벽을 돌아 모래와 함께 솟아오르는 현상이다. 재료에서는 히빙을 벽체 붕괴, 파이핑을 입자 유실, 피압수를 수압이 걸린 상태로 구분한다.
어스앵커공법은 널말뚝 후면부를 천공하고 인장재를 삽입해 경질지반에 정착시킨 뒤 긴장력을 주어 흙막이널을 지지한다. 버팀대식은 내부에서 지지하고, 어미말뚝식은 선통공법이며, 이들은 인장재를 긴장하는 공정이 없다.
강제 널말뚝은 연약지반이나 지하수가 많은 곳에도 적용할 수 있다. 도심지에서는 소음과 진동을 줄이기 위해 무진동 장비를 쓰는 것이 원칙이다.
탑다운공법은 지상과 지하를 동시에 시공해 공사 기간을 줄이고 흙막이의 변위를 억제한다. 대신 지하 구조체에 시공 줄눈이 많이 생겨 방수에 취약하다. 시공이음이 적다는 설명은 옳지 않다.
출제 패턴은 ① 지하연속벽에 대한 설명 중 부적당한 것(보강재가 반드시 필요하다), ② H-말뚝 토류판의 약점(차수성이 없어 보일링·파이핑에 취약), ③ 지하연속법의 특징으로 옳지 않은 것(강성이 적어 보강재가 필요하다), ④ 계측장치를 안전한 곳에 설치하는 것의 적절성(옳지 않음), ⑤ 지하수가 모래와 함께 솟는 현상(보일링), ⑥ 지하연속벽의 단점(슬러리 처리의 어려움), ⑦ 후면 천공·인장재 정착으로 지지하는 공법(어스앵커), ⑧ 탑다운공법에 대한 설명 중 옳지 않은 것(시공이음이 적다), ⑨ 강제 널말뚝의 적용과 도심지 시공 원칙이다. 「지하연속벽은 강해서 보강이 적고 슬러리는 어렵다, H-말뚝은 막지 못한다, 앵커는 밖에서 당긴다, 탑다운은 빠르지만 이음이 많다」가 이 세트의 기준선이다.
투수성이 좋은 사질지반에서 흙막이 벽 뒷면의 수위가 높아서 지하수가 흙막이 벽을 돌아서 모래와 같이 솟아오르는 현상을 무엇이라 하는가?
정답 ② · 이 문제는 흙막이 벽 뒤의 지하수가 벽 아래를 돌아 모래와 함께 솟아오르는 현상의 명칭을 묻는다. 보일링 현상은 투수성이 좋은 사질지반에서 흙막이 벽 배면의 수두차가 커서 지하수가 벽 하단을 통과할 때 상향 동수경사가 한계값을 초과하면 흙 입자가 물과 함께 끓어오르듯 솟아오르는 현상이다.
투수성 지반에서 지하수가 모래처럼 솟아오르는 현상을 보일링 현상이라 한다.
지하연속벽 공법에 관한 설명 중 부적당한 것은?
정답 ① · 지하 흙막이 및 본 구조물로 활용되는 지하연속벽 공법의 특성을 묻는 문제이다. 지하연속벽 공법은 지중을 굴착한 뒤 두꺼운 철근콘크리트 벽체를 축조하는 방식으로, 벽체의 강성이 매우 커서 주변 지반의 침하나 변형을 최소화한다.
지하연속벽은 자체 강성이 커서 별도의 보강재 없이도 흙막이 역할을 하므로 ①이 부적당하다.
다음 중 지하연속벽(slurry wall)공법의 특징으로 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 지하연속벽 공법의 특징 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 지하연속벽은 굴착 중 벽체 구멍에 안정액(슬러리)을 채워 굴착면의 붕괴를 막으며, 완성 후 벽체의 단면강성이 높고 경질·연약지반 모두에 적용 가능하며 벽 두께도 자유롭게 설계할 수 있다.
지하연속벽은 굴착 중 안정액이 외부로 유출되거나 오염될 수 있어 처리가 용이하지 않다.
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