흙막이 주변 지반침하

흙막이 주변 지반침하란

흙막이 주변 지반침하는 굴착 때문에 주변 땅이 내려앉는 현상이다.

굴착으로 지하수위가 낮아지거나 토압이 바뀌면 주변 지반이 침하한다.

시험에서는 원인을 나누어 쓰고, 원인에 맞는 대책을 붙이는 것이 핵심이다.

지반침하의 원인 구분

지반침하의 원인은 탈수 압밀, 지반 파괴, 벽체 변형, 시공 요인으로 나뉜다.

히빙은 점토지반에서 배면 토사 중량이 저면 지지력보다 커서 저면이 부풀어 오르는 현상이다.

보일링은 수위차로 사질토가 솟아오르고, 파이핑은 벽체 틈으로 흙이 빠져나가는 현상이다.

히빙과 보일링은 굴착저면에서 일어나지만, 점토는 근입과 개량, 사질토는 지하수 제어가 대책의 무게 중심이다.

히빙 안전율 계산

히빙 안전율은 저면 지지력 Nc·c를 배면 토중량 γt·H+q로 나눈 값이다.

안전율이 작을수록 히빙 위험이 크고, 기준은 1.2 이상으로 둔다.

가상의 연약 점토 굴착으로 계산해 보자. 깊이는 10m, 지지력계수는 약 5.7이다.

계산하면 안전율은 약 0.95로 1보다 작아 저면 지지력이 토중량에 못 미친다.

보일링과 파이핑

보일링은 굴착저면과 배면의 수위차가 커져 사질토가 물과 함께 솟아오르는 현상이다.

파이핑은 흙막이벽의 틈이나 이음부를 따라 물길이 생겨 흙이 빠져나가는 현상이다.

둘 다 지하수와 관련되지만, 보일링은 수위차, 파이핑은 시공 불량이 주된 원인이다.

그래서 보일링은 지하수위 저하, 파이핑은 차수 흙막이와 밀실 시공으로 막는다.

흙막이벽 구조와 대책

흙막이벽 구조형식에 따라 차수성과 변형, 주변 침하 위험이 달라진다.

널말뚝식은 시공이 간단하지만 틈으로 물과 토사가 빠져 파이핑 위험이 크다.

지하연속벽은 누수가 적고 변형이 작아 지반침하 억제에 유리하다.

SCW·CIP 벽은 차수성이 중간에서 높고 주변 침하 위험은 중간이다.

지하수 배수와 근입장 연장, 지반개량, 계측을 함께 적용해 침하를 억제한다.

흔한 실수와 확인 문제

답안에서 가장 흔한 실수는 원인과 대책을 뒤섞는 것이다.

계측 관리는 원인이 아니라 대책에 넣고, 지하수위 저하는 원인과 대책에 모두 쓴다.

인접 구조물은 얕은기초와 말뚝기초에 따른 영향 차이까지 적어야 감점을 피한다.

한눈에 정리

정리하면, 흙막이 주변 지반침하는 굴착으로 주변 지반이 내려앉는 현상이다.

원인은 탈수 압밀, 히빙·보일링·파이핑, 흙막이벽 변형, 지하수위 저하다.

대책은 근입장 연장, 지반개량, 차수 공법, 지하수 관리, 계측관리를 함께 쓴다.

히빙은 지지력, 보일링은 지하수 제어로 구분해 쓰면 된다.