문제] 흙파기 공법에 관하여 설명하여라.
답]
Ⅰ. 개요
① 건축 구조물의 기초를 설치하기 위하여 소정의 깊이까지 땅을 파는 것을 흙파기라 한다.
② 흙파기공법은 사전조사(지번)를 철저히하여 지반에 적합하고 경제적이며 안전한 적정공법을 채택하는 것이 중요하다.
Ⅱ. 흙파기 전 사전조사
① 지하 구조체의 형태, 규모, 범위 등의 설계도서 검토
② 입지조건 파악
③ 지하수 및 지반상황조사
④ 관계 법규
III. 흙파기 공법의 종류
1. 모양에 따른 분류
① 구덩이 파기
② 줄기초 파기
③ 온통파기
2. 형식에 따른 분류
① Open Cut -> 경사 open Cut 공법, 흙막이 open Cut 공법
② Island Cut 공법
③ Tremch Cut 공법
④ 지하연속벽 (slurry wall) 공법
⑤ Top down 공법
Ⅳ. 공법별 특징
1. 경사 open Cut 공법
- 사면의 안전을 확보하고 기술파기를 하는 공법으로 비탈면 보양 배수로, 집수정을 설치하는 경미한 터파기 공법
1) 장점
① 지보공 흙막이가 없으므로 경제적임.
② 시공에 제약을 받지않으므로 공기 단축됨.
③ 배수 용이하여 굴착깊이에 상관없음.
2) 단점
① 경사면 안전성 확보 (사면보양)
② 넓은 부지 필요하고 깊은 굴착 시 토량증가 많음.
2. 흙막이 open Cut
- 흙의 이동을 흙막이에 의해 지지시키면서 굴착하는 공법
1) 장점
① 반출 토사량 감소
② 부지 전체의 건축물 구속으로 대지 활용도 양호
2) 단점
① 흙막이 지보공으로 인한 작업의 장애
② 공사비 증가
3) 분류
① 자립공법
② 버팀대 공법
③ Earth anchor 공법
3. Island Cut 공법
- 중앙부를 먼저 흙파기한 후 구조물을 축조한 후 경사 버팀대 혹은 수평버텀대를 이용하여 잔여 주변부를 흙파기하는 공법(비탈면 open cut + 흙막이 open cut)
1) 장점
① 지보공 및 가설재 절약
② 얕은 지하구조물로 건축범위가 넓은 공사에 적합
2) 단점
① 연약지반으로 깊은 흙막이에는 불리
② Open Cut > Island Cut > Trench Cut
4. Trench Cut 공법
- 지하구조체의 면적이 넓어 흙막이 가설비가 과다할 때 적용하는 공법
1) 장점
① 중앙부 공간 활용이 가능하며, 버팀대의 길이가 짧아 경제적이다.
② 흙막이 접합부의 변형에 유리
2) 단점
① 공기가 길고 흙막이의 이중 설치로 비경제적
② 특수한 경우를 제외하고는 적용하지 않는다.
5. 지하연속 벽 (Slurry wall)공법
- 지하 연속벽 공법은 지수벽과 구조체 등으로 이용하기 위해, 크고 깊은 트랜치를 굴착하여 철근망 삽입후 콘크리트 타설 panel을 연속 축조하는 공법임.
1) 장점
① 소음 진동이 적고 주변 대지 및 건축물에 영향이 적다.
② 차수 효과가 크다.
2) 단점
- 공기가 길고 비경제적이다.
6. Top down 공법
① 공기 단축을 목적으로 지하 굴착과 자상층 구조체 공사와 함께 병행하여 시공한다.
② 특징으로는 인접 영향 최소화, 협소대지 최대활용, 공기단축에 유리하나 굴토작업 시 구조체의 응력계산 및 기술적인 어려움이 있다.
7. 구체 흙막이 공법
① 건물의 구체를 지보공으로 이용, 굴착하면서 지하구조물을 소정의 깊이까지 정착시키는 공법.
② 연약지반, heaving 방지, 지보공 불필요, 공기단축 등이 가능하나 구조체 균열, 부동침하, 정밀 시공에는 불리함.
V. 결론
① 흙파기 공사는 충분한 사전조사와 합리적인 시공계획이 요구되며
② 재해발생 복구가 어려우므로 공사 중 과학적인 정보화 시공을 통한 견실 시공이 필요하다.