흙막이 지하수 대책

정의와 세 가지 방법

지하수 대책은 굴착 중 들어오는 지하수를 제어하는 가설 안전 대책이다.

그 방법은 지하수위를 낮추는 저하, 물의 이동을 막는 차수, 물을 빼내는 배수로 나뉜다.

세 방법은 독립된 기법이 아니라 함께 쓰는 체계다.

차수와 배수의 구분

먼저 차수와 배수의 목적을 구분해야 한다.

차수는 물이 지나는 경로를 막아 유입 자체를 줄인다. 벽체의 수밀성에 의존한다.

배수는 펌프로 수위를 낮춰 수압을 줄이고, 주변 침하 위험이 있어 계측이 필요하다.

지하수로 생기는 현상

지하수 때문에 생기는 대표 현상은 보일링, 파이핑, 히빙이다.

보일링은 사질토에서 수위차로 침투수가 입자를 밀어 올리는 현상이다.

파이핑은 벽 틈을 따라 물이 흘러 토사가 함께 빠져나가는 현상이다.

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

두 현상의 원인과 대책을 섞어 쓰면 감점이다.

보일링 안전율 계산

보일링 안전성은 흙막이 배면과 굴착 저면의 수위차로 계산한다.

상향 침투압은 물의 단위중량에 수위차를 곱해 구하며 50 kN/m²이다.

흙의 유효중량은 수중단위중량에 검토 깊이를 곱해 구하며 역시 50 kN/m²이다.

두 값의 비가 안전율이다. 안전율이 1.0이면 보일링 한계 상태다.

실무에서는 안전율 1.2 이상을 목표로 수위를 더 낮춘다.

법령·계측·감리

법령은 굴착 중 배수 조치로 흙막이 안전 상태를 유지하도록 정한다.

초고층 등 주요 건축물은 안전영향평가에서 굴착에 따른 지하수위 변화를 검토한다.

차수공법의 적용구간이 바뀌거나 주입간격이 늘면 재협의 대상이 된다.

감리자는 설계와 다른 배수나 차수를 발견하면 시정 또는 재시공을 요청한다.

핵심 정리

지하수 대책의 핵심을 다섯 가지로 정리한다.

두 축은 배수와 차수다. 배수는 수위를, 차수는 유입을 다룬다.

웰포인트는 흡입 높이 약 6m 이내로 보며, 그 이상은 다단계로 설치한다.

보일링과 히빙은 지반 종류로, 파이핑은 벽 틈의 토사 유출로 구분한다.

붕괴 시에는 인명 대피와 굴착 중단을 먼저 하고, 원인을 조사한다.