토사의 굴착 난이도는 도구 사용 여부로 구분할 수 있다. 연질토사는 삽으로 파낼 수 있는 흙을 가리키고, 견질토사는 삽으로는 어렵고 괭이·곡괭이 등의 타격·정리 공구가 필요할 정도로 단단한 토질을 의미한다. 이보다 단단해 화약이나 발파가 필요한 경우는 암반 수준으로 본다. 현장 문제는 흔히 '삽→연질, 괭이·곡괭이→견질, 화약→암반'이라는 3단 구분으로 접근한다.
심토층 배수는 지하에 배수관을 매설해 지하수나 침투수를 배제하는 공법이며, 배수관의 배치 형식이 핵심이다. 평탄지에서 구역 전체의 배수가 균일하게 요구되는 경우에는 어골형(herringbone type)이 적합하다. 어골형은 주 배수관에 좌우로 지선이 비스듬히 합류하는 형태로 전체 면적을 촘촘히 덮어 전지역의 물을 고르게 배출한다. 반면 차단형, 선형, 자연형 등은 각각 다른 지형·목적에 맞는 배치여서 용도에 따라 구분해 선택해야 한다.
토양의 삼상(고형입자·수분·공극) 관계를 통해 공극률을 계산할 수 있다. 공극률은 전체 체적에서 고형입자가 차지하는 부피를 제외한 공극 부피의 비율이며, 공식은 (전체부피 − 고형입자부피) ÷ 전체부피 × 100이다. 수분 부피는 공극의 일부로 주어질 수 있으나 공극률 계산에서는 고형입자 부피와 전체 부피만으로 공극 부피를 산정한다. 이 원리를 통해 채취한 시료로 공극률을 산출하여 지반의 통기성·투수성 등을 판단한다.
또한 연약점토의 현장 전단강도 측정에는 베인테스트(vane test)가 쓰인다. '+'자형 날개를 지반에 삽입해 회전시킬 때 발생하는 저항 모멘트를 측정하여 전단강도를 바로 산정하므로, 연약한 점토층의 특성 파악에 유용하다. 현장 시험법과 장비의 목적을 연결하여 각 시험의 적응대상을 구별하는 것이 중요하다.
예제
공극률 계산 예시는 대표적인 수치 문제로 출제된다. 전체 토양 시료 부피가 60cm3이고 고형입자 부피가 36cm3일 때 공극률은 (60 − 36) ÷ 60 × 100 = 40%로 계산한다. 수분 부피가 별도로 주어졌어도 공극률 공식은 전체부피와 고형입자부피만 사용함을 유의한다.
현장 분류 예시는 도구와 토질을 연결하여 빠르게 판별하는 연습을 권한다. 삽으로 쉽게 파이면 연질토사, 삽으로 불가하고 괭이나 곡괭이로 쪼개야 하면 견질토사, 발파나 화약이 필요한 수준이면 암반으로 분류하는 방식으로 문제를 해결한다.
심토배수 배치 선택 예시는 평탄지와 배수 목적을 묶어 기억한다. 경기장처럼 전지역의 배수가 균일해야 할 경우 어골형을 선택하면 되며, 선형·차단형 등은 다른 지형이나 흐름 제어 목적에서 사용한다.
대표 기출 3문항
토사의 종류 중 견질토사에 대한 설명은?
삽 작업을 위해 상체를 약간 구부릴 정도의 토질
삽을 상체의 힘으로 퍼낼수 있는 정도의 토질
괭이나 곡괭이를 사용할 정도의 토질
호박돌 크기의 돌이 섞이고 굴착에 약간의 화약을 사용해야 할 정도의 단단한 토질
정답과 해설 보기
정답 ③ · 조경 토공 및 굴착 작업에서 토사의 종류는 그 단단한 정도에 따라 육토, 연질토사, 견질토사, 암반 등으로 분류됩니다. 견질토사는 흙이 단단하게 다져져 있어 일반적인 삽 작업만으로는 파내기 힘든 상태의 토질을 말합니다.
견질토사는 삽으로 안 되어 곡괭이나 괭이로 쪼개야 파낼 수 있는 단단한 흙이다.
평탄한 지역에서 전지역의 배수가 균일하게 요구되는 곳에 주로 이용되는 심토층 배수방법은 어느 것인가?
어골형(herringbone type)
자연형(natural type)
선형(fan-shaped type)
차단형(intercepting system)
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 평탄지역에서 전역에 걸쳐 균일한 배수가 요구될 때 적합한 심토층 배수 방법을 묻고 있다. 평탄지에선 배수관을 전면에 촘촘히 배치해 균일하게 배수하는 어골형(herringbone type)이 적합하다.
평탄지 전 지역의 균일 배수에는 배수관을 촘촘히 깔 수 있는 어골형 심토배수가 적합하다.
경기장과 같은 평탄한 지역에서 전지역의 배수가 균일하게 요구 되는 곳에 주로 이용되는 심토층 배수 방법은?
어골형(herringbone type)
증치형(gridiron type)
선형(fan-shaped type)
차단법(intercepting system)
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 평탄하고 전지역의 균일 배수가 필요한 장소에 적합한 심토층 배수 형식을 묻고 있다. 그런 경우 지류들이 주배수관으로 빗살 모양으로 합류하는 어골형(herringbone type)이 평면 전역에 고르게 배수효과를 주는 표준적 배치이다.