토공사 - 흙막이공사

 

03015 흙막이공사

1. 일반사항 및 용어정의

1.1 일반사항

1.1.1 흙막이 공법의 결정 및 설계와 계산은 설계도서, 지반조사보고서의 결과와 지중 매설물, 장애물의 조사서 및 주변 여건을 고려하여 지반공학 전문가의 자문을 받아 결정한다.
1.1.2 적산시의 조건이 변화되어 흙막이 공법 또는 설계를 변경할 필요가 발생했을 경우 담당원과 협의한다.
1.1.3 터파기를 착수하기 전에 흙막이 계획서를 제출하여 담당원과 협의를 거쳐서 필요시 행정기관에 승인을 받도록 한다.
1.1.4 구체공사의 시공방법에 영향을 주는 공법이나 인근의 대지를 이용하는 공법을 선정하는 경우에는 미리 담당원과 협의한다.
1.1.5 흙막이 설치 및 존치기간 중에는 안정상 필요한 계측과 점검을 하고 이상이 발견되었을 때에는 신속히 보강하거나 기타 필요한 조치를 한다.


1.2 용어정의

다음 각 항은 이 규준에 있어서의 용어에 관한 규정이다.

경사버팀대(raker) : 흙막이벽에 경사된 각도로 설치되어 띠장을 직접 지지해주는 압축 부재

굴착안정액 : 굴착구의 붕락을 방지하며 안정액의 순환시 굴착토사를 굴착공바닥으로부터 굴착구 외부로 배출하기 위해 사용하는 벤토나이트, 점토 등의 현탁액

귀잡이 : 모서리 띠장의 보강용으로 45°내외의 각도로 설치되는 수평부재

긴장: 앵커의 인장재에 인장력을 주는 것

긴장력: 어스앵커 설치 후 흙막이 구조물의 수평변위를 제어하기 위하여 앵커 머리와 앵커체 사이에 프리스트레스(prestress)하는 힘

널말뚝 : 지상에서부터의 삽입으로 토류벽을 형성하기 위한 부재, 나무 널말뚝, 강널말뚝(sheet pile) 등

띠장(wale) : 흙막이벽체가 받는 측압을 버팀재, 귀잡이 등에 전달하는 수평지지대

버팀대(strut) : 흙막이벽에 직각 방향으로 설치되어 띠장을 직접 지지해주는 수평지지대

보일링 : 사질지반일 경우 지반 저부에서 상부를 향하여 흐르는 물의 압력이 모래의 자중 이상으로 되면 모래입자가 심하게 교란되는 현상

상대다짐 : 실내다짐 시험에 의한 최대건조단위중량과 현장단위중량의 비를 말하며, 현장다짐관리에 이용하는데, 보통 90∼95% 상대다짐을 요구한다.

소단 : 사면의 안정성을 높이기 위하여 사면의 중간에 설치된 수평부분 소일 시멘트 벽체(soil cement wall) : MIP(mixed in place pile)라고도 하며, 굴착한 구멍 및 원지반 흙에 시멘트계 경화제를 오거 등으로 혼합하고 그 속에 응력을 부담하는 응력부담재를 삽입하여 조성된 주열식 벽체

슬라임(slime) : 굴착토사 중에서 지상으로 배출되지 않고 굴착저면 부근에 남아 있다가 굴착 중지와 동시에 곧바로 침전된 것과 순환수 혹은 공내수 중에 떠 있던 미립자가 굴착 중지후 시간이 경과함에 따라 서서히 굴착 저면부근에 침전한 것

안내벽(guide wall) : 지하연속벽(slurry wall) 시공시 굴착작업에 앞서 굴착구 양측에 설치하는 가설벽으로서, 굴착구 인접지반의 붕락을 방지하고 굴착기계의 진입을 유도, 철근망의 거치를 위해 설치하는 가설구조

앵커두부 : 구조물로부터 작용한 힘을 인장부에 무리없이 전달하기 위한 부분

앵커의 인발력 : 어스앵커에 있어 가해진 인장력에 대하여 앵커체 부분의 지반의 인발력

앵커체 : 인장재의 인장력을 지반에 전달하기 위하여 설치되는 지반 중의 저항부분으로 대부분 시멘트계의 경화물이다.

앵커판(deadman) : 타이로드에서 전달되는 인장력을 수동토압으로 지지할 수 있도록 지중에 설치하는 지압판 또는 정착부재

엄지말뚝(soldier) : 땅파기를 실시할 경계면에 1.0∼2.0m 간격으로 수직으로 설치되는 H형강 말뚝으로서 흙막이판과 더불어 흙막이벽을 이루며 배면의 토압 및 수압을 직접 지지하는 수직 휨부재

인장재 : 앵커두부로부터 인장력을 앵커체에 전달시키기 위한 부재

자유길이(free length) : 어스앵커 중 주동 토괴 내에 있게 되는 부분으로 앵커 머리와 앵커체 사이의 인장재 길이이며, 대부분은 프리스트레싱(prestressing)을 확실히 하기 위하여 흙과의 마찰이 없도록 설치하는 쉬스(sheath)로 보호하여야 한다.

잭킹(Jacking) : 토류벽의 응력, 변형을 감소시키기 위하여 버팀대를 설치한 후 Jacking을 이용하여 버팀대에 미리 압축력을 도입하는 것

주입재 : 앵커체의 형성 또는 자유길이 부분의 보호를 목적으로 하여 지반 내에 주입되는 재료

중간말뚝 : 버팀대를 지지하는 동시에, 그 면외좌굴을 방지하기 위하여 이용되는 부재

지반앵커(earth anchor) : 선단부를 양질지반에 정착시켜, 이를 반력으로 하여 흙막이벽 등의 구조물을 지지하는 인장재
지하연속벽(diaphragm wall) : 슬러리 월(slurry wall)이라고도 하며 벤토나이트 슬러리(bentonite slurry)의 안정액을 사용하여 지반을 굴착하고 철근망을 삽입한 후 콘크리트를 타설하여 지중에 시공된 철근 콘크리트 연속벽체

타이로드(tie rod) : 흙막이공사에서 띠장으로부터 전달되는 측압을 정착부재에 전달하는 인장재

터파기 : 구조물의 기초 또는 지하부분을 구축하기 위하여 행하는 지반의 굴착

토압계수(earth pressure coefficient) : 수직압력에 의해서 생기는 수평토압의 수직압력에 대한 비

트레미관(tremi pipe) : 수중 콘크리트 타설에 이용되는 상단부의 머리부분에 구멍을 가진 수밀성이 있는 관

파이핑(piping) : 수위차가 있는 지반 중에 파이프 형태의 수맥이 생겨, 사질층의 물이 배출되는 현상

팩커(packer) : 앵커체의 형성을 위하여 시멘트 모르터 주입시 자유길이 부분으로 누출되지 않도록 앵커체 상단부를 차단하는 역할을 한다.

확인 긴장력 : 어스앵커의 지지력을 확인하기 위하여 앵커머리를 긴장하는 힘

흙막이 : 땅파기에 있어 지반의 붕괴 및 주변의 침하 등을 방지하기 위하여 설치하는 가설구조물
흙막이판 : H형강 엄지말뚝의 플랜지 사이에 수평으로 설치되는 나무판으로서 배면(背面)의 측압을 직접 지지하는 휨부재

히빙(heaving) : 굴착면 저면이 부풀어 오르는 현상

CIP(Cast In Place pile) : 보링기로 지반을 굴착한 후 공내에 조립된 철근 및 조골재를 채우고 모르터를 주입하여 시공한 현장말뚝

PIP(Packed In Place pile) : 스크류 오거(screw auger)를 지중에 회전삽입하고 오거중 심관 선단을 통하여 모르터나 콘크리트를 주입하며 철근 및 형강을 사용할 경우 주입완료 후에 철근 및 형강을 삽입하여 시공한 현장말뚝



2. 재료 및 허용 응력도

2.1 재료가 목재일 경우에는 쪼개짐·썩음·심한 결손 및 휨 등이 없는 것으로 하고, 강재일 경우에는 심한 단면의 결손이나 휨 등이 없고 구조역학상의 하자가 없는 것을 사용한다. 철근 콘크리트 재료는 05000(철근 콘크리트 공사)에 따른다.

2.2 널말뚝 버팀대 및 띠장 등 흙막이 재료의 허용 응력은 각기 사용재료에 따른 건설교통부 제정의 강구조 설계 편람, 철근 콘크리트 설계 편람 등에서 규정하는 장기 허용응력과 단기 허용응력의 평균값으로 한다.

2.3 지반앵커의 재료 및 허용 응력은 공사시방서에 따른다.



3. 굴착 사면

3.1 사면의 경사 및 높이는 토질, 지하수, 주변의 상황 및 공사를 위한 배수방법을 고려해서 결정한다.

3.2 사면으로부터 지하수가 유출될 우려가 있을 때에는 웰 포인트(well point) 등의 배수공법을 사용하여 지하수면을 사면 하부에 적당한 깊이까지 낮춘 다음에 굴착을 실시한다.

3.3 사면의 일부로부터 지하수가 유출하는 경우에는 여과층을 설치하여 토사의 유출을 막고 배수구를 설치해서 사면을 해치지 않는 위치까지 배수관을 끌어내어 배수한다.

3.4 사면을 장기간 존치시키는 경우에는 존치기간 중 장애가 일어나지 않도록 적절한 보호조치를 한다.

3.5 사면 높이가 클 경우 경사면의 중간층에 적당한 소단을 설치한다.

3.6 사면 상부의 상단 가까이에 인접하여 배수로를 설치하여 경사면의 상부로부터 물이 유입되는 것을 방지하여야 하며, 경사면 하부에는 집수구를 설치하고, 필요하다면 흙막이판 등으로 보호한다.

3.7 사면의 존치기간 중에는 육안관측 및 계측을 철저히 하고 이상이 생겼을 때에는 신속하게 적절한 조치를 강구한다.

3.8 사면 밑에서 솟는 물로 흙이 흘러내릴 때에는 흙포대 등으로 막는다.

3.9 사면 상단에 설계시 산정한 하중의 이상의 하중이 가하지 않도록 한다.



4. 널말뚝

4.1 나무 널말뚝

4.1.1 나무 널말뚝은 소나무, 낙엽송의 생나무로 하고 깊어지면 미송을 쓸 수도 있다.

4.1.2 나무 널말뚝의 깊이는 4m까지로 하고 그 이상일 때는 철재 널말뚝을 사용한다.

4.1.3 나무 널말뚝은 가지런히 줄을 맞추어 수직으로 박는다.

4.1.4 연약한 지층 또는 솟는 물로 옆벽의 흙이 흘러내릴 우려가 있을 때에는 나무 널말뚝을 오니쪽매, 반턱쪽매, 제혀쪽매 등으로 한다.

4.1.5 나무 널말뚝의 끝부분은 경사로 빗깍아서 박으며, 박을 때 널말뚝이 죄여서 틈이 생기지 않도록 시공한다.

4.1.6 나무 널말뚝 끝은 철물로 보강하며, 말뚝머리는 박을 때 깨어지지 않게 쇠가락지 또는 8번 선으로 감아서 보강한다.

4.1.7 나무 널말뚝은 밑에서 솟는 물이 흘러내릴 때에는 흙포대 등으로 막는다.

4.1.8 나무 널말뚝을 뉘어서 사용할 때에는 I형강, 철재 널말뚝, 레일(rail) 등의 엄지말뚝을 박고 흙파기를 하면서 널말뚝을 1장씩 끼워넣어 간다.

4.1.9 널말뚝 뒷면에는 토사를 충분히 충전하여야 한다.


4.2 강 널말뚝

4.2.1 강 널말뚝은 용수(湧水)가 많고 토압이 크고 깊이가 깊을 때 사용한다.

4.2.2 박을 때에는 그 위치를 정확하고 줄바르게 하기 위하여 양옆에 정렬된 안내보를 설치하여 고정한 후에 박는다.

4.2.3 떨공이의 무게는 말뚝무게의 2∼3배 정도의 것을 사용한다.

4.2.4 박아 나아가는 방향으로 기울어지기 쉬우므로 다림추 등으로 검사하면서 박는다.

4.2.5 철재 말뚝머리에는 직경 5cm 정도의 구멍을 뚫어 당김줄의 연결 또는 빼내기에 대비한다.

4.2.6 널말뚝 배면의 토사가 유수 등에 의하여 유출될 염려가 있을 경우에는 엇물림이 충분한 구조의 강 널말뚝을 이용하여 합쳐지는 부분에서 토사유출이 되지 않도록 주의하여야 한다.

4.2.7 파내기 중에 널말뚝이 합쳐지는 부분에 불량이 발견되었을 때는 토사가 유출되지 않도록 신속히 조치한다.

4.2.8 널말뚝의 제거는 인접주변 구조물에 영향이 없도록 하며, 제거한 구멍은 모래로 채운다.



5. 엄지말뚝, 흙막이판

5.1 엄지말뚝

5.1.1 엄지말뚝의 간격은 1m∼2m 범위로 하되 1.5m를 표준으로 한다.

5.1.2 엄지말뚝과 시공되는 구조물과의 순 간격은 50cm 이상 확보되어야 한다.

5.1.3 엄지말뚝은 정확하게 연직으로 설치하며, 그 연직도는 근입 깊이의 1/100∼1/200 이내가 되도록 한다.

5.1.4 엄지말뚝을 매입공법으로 설치하는 경우, 엄지말뚝 주위를 모래나 소일 시멘트(soil cement)로 틈새없이 충진한다.

5.1.5 엄지말뚝의 선단은 굴착저면 아래로 2m 이상 타입하는 것이 바람직하다.

5.1.6 말뚝의 근입부분은 굴착이 진행됨에 따라 측압에 의하여 굴착측으로 휨작용이 일어난다. 이에 저항하기 위하여 수동토압이 유효하게 작용되도록 충분한 근입길이를 확보하여야 한다.

5.1.7 말뚝 근입부의 측면저항은 흙의 점착력만으로 한다.

5.1.8 엄지말뚝 인발시 주면 지반에 지장을 주지 않도록 실시한다.


5.2 흙막이판

5.2.1 흙막이판은 굴착 후 신속히 설치하며, 인접흙막이판 사이에 틈새가 발생하지 않도록 한다.

5.2.2 흙막이판은 엄지말뚝에서 떨어지지 않도록 충분한 걸침길이를 확보하고 끼워넣는다.

5.2.3 흙막이판 배면은 신속히 양질의 토사로 되메움하거나, 소일 시멘트로 채운다.

5.2.4 흙막이판은 최종 굴착깊이의 측압강도에 계산된 판의 두께를 전 흙막이벽에 사용하고, 그 양단이 4cm 이상 또한 판 두께 이상 엄지말뚝의 플랜지에 지지되도록 한다.


5.3 흙막이 및 흙막이판의 제거

5.3.1 흙막이는 본 공사에 지장이 없도록 제거한다.

5.3.2 흙막이와 축조물과의 사이에는 버팀 띠장을 떼어내기 전에 흙 또는 모래로 되메우기한다.

5.3.3 엄지말뚝을 제거한 다음 구멍은 모래 등으로 잘 메운다.



6. 지하연속벽

6.1 적용범위
공사현장에서 지중에 구멍을 뚫고 철근 또는 보강 강재를 넣고 콘크리트를 타설하여 흙막이벽으로 하는 방법에 적용한다. 이 벽체를 건물의 일부로 사용할 때에는 공사시방서에 따르며, 시공 완료 후 벽체에 작용하는 지하수위 변화에 따른 측압의 증가, 벽체와 지지슬래브층의 크리이프(creep), 수축(shrinkage), 그 밖의 구조물 변화에 따른 하중의 재분배 등의 조건을 만족시킬 수 있도록 설계하여야 한다.

6.2 시공계획

6.2.1 공사를 착수하기 전에 지반조사에 의한 지층 또는 지하수의 현황과, 해수의 영향 및 인근 우물의 사용현황 등 주위의 상황에 대한 자세한 조사를 실시한 후 시공 계획서를 작성하여 담당원의 승인을 받는다. 지하연속벽(Diaphram wall)의 최소 두께는 구조물의 응력해석에 따라 0.6∼1.5m 또는 그 이상으로 결정한다.

6.2.2 파이핑(piping), 히빙(heaving), 보일링(boiling)에 대하여 검토를 실시하여야 한다.

6.2.3 지반조사, 지하수의 조사, 기존 구조물, 매설물, 주변상황 등의 조사를 실시하여야 한다.

6.2.4 안전하고 원활한 공사를 위하여 필요에 따라서 담당원이 제시한 설계변경 또는 시공법의 변경을 수용해야 한다.

6.2.5 공사 중 지장 또는 손상의 우려가 있는 기존의 수도관, 가스관 등의 설비는 관계기관과의 협의하에 담당원의 지시에 따라 처리한다.

6.2.6 절토 등 기타에 의하여 생긴 출토물은 담당원의 지시에 따라 처리한다.


6.3 재 료

6.3.1 재료는 03015.2(재료 및 허용응력도)에 의한다. 그러나 안정액 속에 철근을 넣고 콘크리트를 타설할 때의 주철근은 반드시 이형철근을 사용한다.

6.3.2 타설 콘크리트는 포틀랜드 시멘트를 사용하며, 최대 골재치수는 13∼25mm 이하, 공기 함유율은 4.5±1.5%, 설계기준강도는 210∼300㎏/㎠, 단위 시멘트량은 350㎏/㎥ 이상, 물시멘트비는 50% 이상, 슬럼프치는 18∼21cm, 배합설계는 설계강도의 25% 이상으로 한다.


6.4 시공기계 및 장치

6.4.1 시공기계는 지반조건, 굴착깊이, 그 외 현장의 조건에 맞는 기계를 선정한다.

6.4.2 안정액 제조 및 재생장치는 소요의 안정액을 만들기 위하여 충분한 성능과 용량의 기계설비를 갖춘 것으로 한다.


6.5 시공준비

6.5.1 공사에 지장을 주는 장애물은 철거하며, 특히 중대한 장애물이 있을 때는 담당원과 협의하여 그 처리를 결정한다.

6.5.2 굴착위치를 정확하게 설정하고, 이를 기준으로 하여 안내벽(guide wall)을 정확한 위치에 설치한다.

6.5.3 안내벽(guide wall)은 굴착기 등의 중량에 의한 표면 흙의 붕괴를 방지할 수 있도록 하는 것을 원칙으로 한다.

6.5.4 철근 또는 보강 강재의 치수를 정확하게 하고 집어넣을 때 구부러지거나 변형이 생기지 않도록 한
다.


6.6 시공

6.6.1 파내기는 계획서를 기초로 하여 다음 사항에 주의한다.

가. 파내기 구멍은 수직으로 판다. 최대 허용오차는 0.85∼1.0% 이하로 한다.
나. 필요 깊이까지 정확하게 파내기를 한다.
다. 파내기 할 때는 주위 지반의 붕괴가 발생하지 않도록 유의한다.
라. 항상 계측하면서 파내기를 하여야 하며 파내기 구멍벽의 붕괴 방지에 유의한다.
마. 접속 부분이 정확하게 이루어지도록 주의하며, 차수능력이 있어야 한다.

6.6.2 벤토나이트(bentonite) 등의 안정액을 쓸 때에는 파내기 지반에 적합한 조합이 될 수 있도록 선정한다. 사용 중에는 그 성능을 관리하며, 나빠진 안정액을 사용해서는 안된다.

6.6.3 파내기 완료 후 파내기 심도를 확인하고 바닥의 슬라임(slime)을 제거한다.

6.6.4 소정의 파내기가 곤란하거나 불가능할 때에는, 그 원인을 충분히 검토하여 담당원과 협의하여 적절히 처리한다.

6.6.5 철근 또는 보강 강재를 넣을 때 부재에 부착되어 있는 흙 또는 이물질을 제거하고 변형 또는 손상되지 않도록 하고 또한 파내기벽을 손상하지 않는 위치에 설치한다.

6.6.6 철근 또는 보강 강재를 사용할 때에는 상하의 철근 또는 보강 강재가 일체가 되도록 시공한다.

6.6.7 콘크리트의 타설은 바닥에서부터 중단없이 연속하여 타설한다.

6.6.8 수중 콘크리트의 타설시에는 트레미관(tremie pipe)을 사용하여 선단은 항상 콘크리트 중에 2m 이상 묻혀 있도록 한다.

6.6.9 트레미관의 접속 부분은 누수가 되지 않도록 조치한다.

6.6.10 철근 또는 보강 강재를 넣고 콘크리트를 타설할 때에는 철근이나 보강재 등이 이동되지 않도록 처리하여야 한다. 또한 철근망과 트랜치 측면 사이는 최소 10cm 정도의 콘크리트 피복이 유지되도록 시공한다.

6.6.11 콘크리트 타설시에 사고가 발생되었을 때는 담당원과 협의를 한 후 적절한 조치를 한다.

6.6.12 지하연속벽이 완료된 후 필요하면 윗부분의 벤토나이트 등의 혼입부분을 정확하게 제거하고 콘크리트를 타설한다.

6.6.13 기초파기 공사의 진행에 따라 지하연속벽의 마무리 상태를 확인하여 시공불량의 부분은 적절한 조치를 한다.

6.6.14 현장타설 지하연속벽 시공 중에 필요한 검사·시험·측정 등을 하여 기록은 보관한다.

6.6.15 시공 중에는 주변 도로를 훼손하지 않도록 주의하고, 흙파기 구멍에 투입된 안정액이 지반을 통하여 매설물 속으로 들어가지 않도록 주의한다.



7. 모르터 주열식 흙막이벽

7.1 적용범위
현장에서 지중에 구멍을 뚫고 모르터를 주입한 후, 철근망 또는 강재를 삽입하여, 이를 연속적으로 축조하여 흙막이벽으로 하는 방법에 적용한다.


7.2 시공계획은 03015.6(지하연속벽)에 의하고, 공법 등을 지정할 경우에는 공사시방서에 의한다.


7.3 재 료

7.3.1 주입 모르터의 재료와 성질을 개량하기 위하여 혼입하는 혼화제 등은 공사시방서에 의한다.

7.3.2 철근 및 강재는 03015.2(재료 및 허용응력도)에 의한다. 단, 주철근은 원칙적으로 이형철근을 사용한다.


7.4 시공기계 및 장치

7.4.1 굴착기계는 지반조건, 천공직경, 굴착심도, 그 밖의 현장조건에 적합한 것을 선정한다.

7.4.2 모르터의 제조 및 주입장치는 필요한 안정액 및 모르터를 제조하여 소정의 압력 및 토출량으로 주입하는데 충분한 성능을 보유하
는 것으로 한다.


7.5 시공

7.5.1 시공의 준비

가. 천공 위치를 정확히 설정하며, 이를 기준으로 하여 가이드를 정확한 위치에 설치한다.
나. 가이드(guide)는 굴토작업 등으로 오차가 발생되지 않도록 견고한 재료로서 주변지반에 확실하게 설치하여야 한다.
다. 굴착기의 설치지반은 작업 중 기계가 기울어지지 않도록 한다.

7.5.2 천 공

가. 기계를 정확하게 설치하여야 하며, 적절한 굴진 속도로 천공을 해야 한다.
나. 굴착 계획서에 의거하여 주변 지반을 교란시키지 않도록 하며, 연직으로 소정의 깊이까지 확실히 시공한다.
다. 주열식 기둥의 접속부분은 오차가 발생하지 않도록 특히 주의를 하여야 한다. 기둥 간격은 소정의 치수보다 크지 않도록 한다.
라. 계획된 천공이 곤란하거나 불가능하게 되었을 경우는 그 원인을 충분히 검토하고, 담당원과 협의하여 적절한 처리를 한다.

7.5.3 주열시공

가. 모르터 기둥의 시공에 있어, 이미 시공된 모르터 기둥에 악영향을 미치지 않도록 주의해야 한다.
나. 모르터 주입은 공저에서 지상을 향하여 중단되지 않도록 연속적으로 시공하고, 오거의 인양속도는 너무 빠르지 않도록 하여, 단면결함이 있는 모르터 기둥이 되지 않도록 주의하여야 한다.
다. 철근은 계획서에 따라 치수를 정확히 하고, 또 삽입시 좌굴 또는 변형이 발생되지 않도록 강하게 결합하여야 한다.
라. 철근 또는 강재의 삽입시, 여기에 부착된 점토질흙 등은 제거하여야 하며, 철근·강재 및 공벽에 손상을 주지 않도록 모르터 주입 후, 신속히 삽입시켜야 한다.
마. 철근 또는 강재의 삽입이 곤란해지거나 불가능할 경우 담당원과 협의하여 적절히 처리하여야 한다.



8. 소일 시멘트(soil cement) 주열식 흙막이벽

8.1 적용범위
현장에서 지중 소일 시멘트(soil cement) 기둥을 조성후, 그 중에 소요의 강재를 삽입하는 것으로, 이것을 흙막이벽으로 적용하는 공법이다.

8.2 시공계획
시공계획은 03015.6(지하연속벽)에 의한다. 이 공법을 지정할 경우는 공사시방서에 의한다.

8.3 재 료

8.3.1 소일 시멘트를 사용할 때 시멘트는 03015.2(재료 및 허용응력도)에 따른다.

8.3.2 시멘트계 고화재 및 혼화재에 대해서는 공사시방서에 따른다.

8.3.3 강재는 03015.2(재료 및 허용응력도)에 따른다.

8.4 시공기계 및 장치

8.4.1 시공기계는 지반조건, 굴삭심도, 그 밖의 것들을 고려하여 현장조건에 적합한 것을 선정하여 사용한다.

8.4.2 시멘트 밀크(cement milk)의 혼합·압송장치는 충분한 성능을 보유하는 것으로 한다. 또한 시멘트·혼화재 등의 적절한 계량 관리가 가능하도록 설비하여야 한다.

8.4.3 전력·급배수 설비 등은 시공에 충분하도록 제공하여야 한다.

8.5 시 공

8.5.1 시공위치를 정확히 설정하고, 이를 기준으로 가이드(guide)를 설치하여야 한다.

8.5.2 계획서에 따라 소일 시멘트기둥의 시공순서에 주의하여 소정의 강도, 지수성을 확보하도록 신중히 시공하여야 한다.

8.5.3 시멘트 밀크의 조합 및 주입량은 지반·지하수의 상태를 고찰하여 조성된 소일 시멘트의 강도나 지수성이 확보되도록 결정하여야 한다.

8.5.4 시멘트 밀크의 주입에 있어서 그 지반의 최적압력·토출량을 유지하면서 공내의 균일한 소일 시멘트가 되도록 충분히 고려하여 시공하여야 한다.

8.5.5 강재의 삽입은 삽입된 재료가 공벽에 손상을 주지 않도록 소일 시멘트기둥 조성 후 신속히 수행하여야 한다.



9. 띠장, 버팀대, 중간말뚝

9.1 재료 확인 및 일반사항

9.1.1 강재·목재의 띠장·버팀대, 기타 부재의 조립에 앞서 재질, 단면손상여부, 재료의 구부러짐, 단면치수의 정도 등을 점검, 계획서에 적합한가를 확인한다.

9.1.2 철근 콘크리트 부재의 설정, 특히 소요강도 발휘 전에 선행되어 응력이 가해지지 않도록 한다.

9.1.3 모든 부재는 토압계산에 의하여 구조상 안전하고 구축하기 쉬운 형식을 선택한다.

9.1.4 띠장 및 버팀대는 정착물을 사용하며, 이음을 가급적 적게 한다.

9.1.5 건축공사에 지장이 없도록 설치하여 가급적 바꾸어 대기를 금한다.

9.2 띠 장

9.2.1 띠장은 원칙적으로 연속하여 설치한다. 흙막이벽에 가하는 측압을 충분히 모아서 지반앵커에 전하도록 시공한다.

9.2.2 흙막이벽과 띠장 사이의 간격은, 모르터 등을 충진하거나 철판을 용접하여 측압이 띠장에 충분히 전달되도록 한다.

9.2.3 띠장은 자중 혹은 적재하중에 대하여 브라켓 등으로 안전하게 지지하여야 한다. 그리고 지반앵커를 사용할 때에는 그 연직분력을 함께 고려하여야 한다. 또한, 경사를 설치한 경우에도 적당한 미끄럼 방지를 설치하여야 한다.

9.2.4 띠장과 버팀대, 혹은 지반앵커와의 결합은 띠장에서의 힘을 모아서, 지반앵커에 충분히 전달함과 동시에 국부좌굴에 대하여 안전하도록 목재 및 철재를 덧대어 보강한다.

9.2.5 띠장의 이음매는 응력이 적은 위치에 설치한다.

9.3 버팀대

9.3.1 버팀대·띠장을 통하여 전달되는 측압을 확실히 지지하도록 계획, 시공한다.

9.3.2 버팀대의 이음은 응력이 충분히 전달되는 구조로 하고, 좌굴이 발생되지 않도록 확실히 결속한다.

9.3.3 받침, 기둥, 수평 버팀대 등이 떠오르지 않게 하중 또는 인장재를 설치하고, 수평 버팀대는 중앙부가 약간 처지게(경사 1/100∼1/200) 설치한다.

9.3.4 수평 버팀대의 상부가 재료 보관소나 작업장소 등으로 쓰일 때에는 특히 보강하고, 버팀대가 내려가지 않게 볼트 등으로 달아매야 한다.

9.4 중간말뚝

9.4.1 중간말뚝은 버팀대의 자중, 적재하중 및 출력의 연직분력의 합계하중에 대하여 충분한 강도와 지지력을 가지도록 계획, 시공하여야 한다. 또, 중간말뚝에는 인발력이 작용하는 경우도 있으므로, 이것에 대해서도 충분히 안전하도록 시공하여야 한다.

9.4.2 중간말뚝의 배치는 버팀대의 교차부마다 설치하는 것을 원칙으로 하고, 그렇지 않을 경우 그 안전성을 확인하여야 한다.

9.4.3 흙막이용 지주와 출력을 받는 지주를 어쩔 수 없이 병용할 경우에는 전달되는 가시설 자중과 그 위의 적재하중을 합친 하중에 대하여 충분히 안정하도록 계획하여 시공한다. 또한 지주에 큰 수평력이 가해지지 않도록 충분한 브레이싱(Bracing) 등을 설치하여 안전하게 시공하여야 한다.

9.5 버팀대·띠장의 설치

9.5.1 버팀대·띠장은 계획서를 따라 각 단계마다 소정의 깊이까지 굴착후, 신속히 설치하여야 한다.

9.5.2 버팀대·띠장은 적합하게 설치하며, 특히 접합부는 느슨함이나 강도 부족이 없도록 한다.

9.5.3 버팀대·띠장 및 흙막이벽 주변에 계획 이상의 하중이 적재되지 않도록 한다.

9.5.4 버팀대를 붙이고 잭킹(jacking)을 행할 경우 흙막이벽·띠장·버팀대 등에 미치는 영향을 검토하여, 관리를 실시하여야 한다.

9.6 버팀대·띠장의 이설 및 철거

9.6.1 버팀대·띠장의 이설 및 철거는 계획서에 따르고, 흙막이벽이나 구조체에 지장을 미치지 않도록 충분히 안전율을 고려하여 실시하여야 한다.

9.6.2 되메움시에는 주변지반의 침하로 인하여 지하매설물에 악영향을 미치지 않도록 양질의 재료를 사용하고 적절한 공법을 선택하여 충분한 다짐을 실시하도록 하여야 한다.

9.6.3 중간말뚝의 인발에 있어서는 구조체에 지장을 주지 않도록 적절한 처리를 행하여야 한다. 또한 중간말뚝의 인발이 구조체에 좋지 않을 경우나 인발이 곤란할 경우에는 구조체에 지장이 없는 위치에서 절단한다.



10. 어스앵커(earth anchor) 및 타이로드(tie rod) 공법에 의한 기초 흙막이

10.1 적용범위

10.1.1 이 규준은 터파기공사에 요구되는 지하 구조물의 흙막이와 이에 따르는 가설구조물(어스앵커(earth anchor))와 타이로드(tie rod)를 사용하는 공법)에 적용한다.

10.1.2 이 규준은 일반적인 사질층 지반 및 점토층 지반 등의 흙파기에 사용할 수 있는 표준적인 흙막이를 대상으로 한 것이며, 지하수위가 높은 연약지반에 대한 흙막이 등 특수한 경우는 이에 상응하는 다른 공법에 의하는 것으로 한다.


10.2 하 중

10.2.1 흙막이벽에 직각 방향으로 작용하는 토압과 수압을 고려하여야 한다.

10.2.2 예상되는 수위는 항상 최고 수위로 고려하여야 한다.

10.2.3 각종 고정하중 및 적재하중은 건설교통부령 건축구조기준 등에 관한 규칙에 따른다.

10.2.4 구조물이나 도로에 인접한 곳에서 굴토할 경우에는 토압의 안전과 교통상황 및 건설용 중기 등을 포함한 각종 시공하중의 영향도 고려되어야 한다.


10.3 앵커재료
앵커재료는 앵커체를 형성하는 그라우트, 인장재 및 앵커머리 부위에 쓰이는 재료가 포함된다.

10.3.1 시멘트는 KS L 5201(포틀랜드 시멘트)에서 규정된 보통 포틀랜드 시멘트 및 조강 포틀랜드 시멘트를 사용한다.

10.3.2 그라우트 비빔에 사용되는 물은 기름, 산, 염류, 유기물 등 그라우트 품질에 영향을 주는 유기물이 함유되어서는 안된다.

10.3.3 그라우트에 사용되는 골재는 청정(淸淨), 강경(强硬), 내구적이며 적당한 입도(粒度)를 갖고 먼지, 진흙 또는 유기물 등의 유해물이 함유되어서는 안된다.

10.3.4 그라우트 품질은 시공시 및 설계하중 작용시 소정의 강도를 가져야 한다.

10.3.5 그라우트 배합은 그라우트 품질을 충족하고 시공상 무리가 생기지 않는 성질의 것으로 그 표준적 배합은 표 03015.1과 같다.

표 03015.1 그라우트 재료의 표준 배합
(단위: 중량비)

구 분	시 멘 트	물	모 래
시멘트 페이스트	1.0	0.55 ± 0.03	0
모 르 터	1.0	0.55 ± 0.03	0.5 ∼ 1.0

10.3.6 인장재
어스앵커에 사용되는 인장재는 KS D 7002(PC 강선 및 PC 강연선) 및 KS D 3505(PC 강봉)이나, 이와 동등 이상의 품질의 것을 사용한다.

10.3.7 앵커머리 재료
앵커머리에 사용되는 까치발, 지압판좌대 및 조임 철물은 소정의 기능과 충분한 강도를 가져야 하며 유해한 변형이 생겨서는 아니된다.

10.3.8 타이로드는 KS D 3051(열간 압연 봉강 및 코일 봉강의 모양, 치수 및 무게와 그 허용치)에 규정한 원형 또는 각형 봉강을 사용한다.

10.3.9 기타 재료에는 앵커의 자유길이 부분을 구성하기 위한 시즈, 케이싱, 부식방지를 위한 방청재가 있다.


10.4 어스앵커

10.4.1 개 요
본 규준에서 언급된 앵커는 지반에 설치하는 앵커로서 주변 지반과의 마찰력으로 지지하는 것을 말하며, PC 강선 및 강연선을 사용하여 프리스트레스를 가한 앵커(prestressed injection anchor)에 국한한다.

가. 지반조건, 하중조건, 흙막이 구조, 앵커의 배치를 검토하여 1개의 앵커가 지지하여야 할 설계하중을 결정한다.
나. 안전율을 고려하여 이 외력을 지지할 수 있는 앵커체의 깊이와 길이를 결정한다.
다. 흙막이 구조와 앵커를 포함한 전체를 지반의 외적 안정에 대하여 검토한다.
라. 앵커머리, 인장부 등 앵커의 세부를 결정한다.
마. 팩커 및 앵커체의 주입압력을 결정한다.
바. 프리스트레스를 위한 확인 긴장하중과 정착하중을 결정한다.

10.4.2 앵커 지지 지반의 특성
앵커의 극한 인발력을 알기 위하여 앵커체가 설치되는 부분의 지반 특성을 알아야 하며, 그 특성은 지층의 구성 및 각 지층의 전단강도, 단위중량, 표준관입시험치, 기타 토성 시험치, 지하수의 위치 등이다.

10.4.3 앵커의 설치

가. 앵커의 인장력을 충분히 지지할 수 있는 지층에 앵커체를 설치하며 앵커체는 흙막이 하단을 통하는 주동활동면 외부에 위치하여야 한다.
나. 여러 개의 앵커가 설치되는 지반에서 앵커 상호간의 영향 등을 감안하여 좌우 상항로 1.5∼2m 이상의 간경으로 설치한다.
다. 앵커체는 수평에서 하향 10°∼ 45°범위 내에서 경제성과 안정성을 고려하여 경사각을 결정한다.

10.4.4 모르터 주입
앵커체를 형성하는 모르터의 주입을 실시할 때 모르터가 앵커의 자유길이 부분으로 유출되는 것을 방지하기 위하여 팩커에 먼저 주입한다. 팩커가 그 기능을 발휘할 수 있을 때 앵커체 형성을 위한 1차 주입을 실시한다. 영구 구조물을 위한 앵커인 경우에는 자유길이 부분 PC 강선의 부식을 방지하기 위하여 앵커에 프리스트레스를 가한 후 이 부분에 2차 주입을 실시한다. 가설 구조물인 경우는 2차 주입이 필요치 않다.

10.4.5 앵커의 긴장 및 정착
앵커의 내력을 확인하기 이하여 각 앵커에 작용하는 설계하중의 1.2배로 긴장하여 그 지지력을 확인한 후 설계하중으로 정착시킨다.

10.4.6 앵커의 점검
정착된 후의 앵커의 점검은 도입된 긴장력과 벽체의 변형 등에 대하여 실시하며 계측의 방법은 로드쎌, 스트레인 게이지, 인크리노메타 측정 등의 여러 방법을 사용할 것이며 흙막이 해체시까지 인가된 업체로 하여금 점검토록 하여 예상치 못한 붕괴위험을 사전에 예방하여야 한다.

10.4.7 해 체
정착부의 해체는 채택된 공법에 맞는 것으로 하고, 긴장력을 급격히 푸는 것은 피한다. 인장재를 제거할 경우는 공사시방서에 따른다.


10.5 개 요
타이로드는 철재 널말뚝을 사용한 흙막이공사에서 띠장으로부터 전달되는 측압을 정착부재에 전달하는 인장재를 뜻한다. 타이로드는 원형 또는 각형의 구조용 봉강이나 강선을 사용하며, 영구 설치되는 부분에는 와이어를 사용할 수 없다. 모든 타이로드에는 턴버클(당개틀)을 부탁하여 시공시 타이로드의 길이를 조절할 수 있게 한다.

10.5.2 타이로드의 실시

가. 타이로드로 지지할 수 있는 흙파기 깊이의 한도는 6m 이내로 한다.
나. 타이로드는 지하수의 상수면 위에 설치하는 것을 원칙으로 한다. 상수면 아래 설치하는 경우에는 페인트칠이나 그 외에 필요한 방청조치를 하여야 한다.
다. 타이로드는 지지능력과 부지조건에 따라 앵커판, 경사말뚝, 철재 널말뚝 또는 기존 구조체에 정착시킬 수 있다. 다만, 이러한 정착부재들은 안정한 지반에 위치하여야 한다.

10.5.3 앵커판의 설치

가. 앵커판은 부지조건과 지지능력에 따라 단일 또는 연속으로 설치할 수 있으며 메우기한 흙으로 구성된 지반이 아닌 원지반에 설치함을 원칙으로 한다. 설치 이치는 흙의 주동활동면(主動滑動面)과 수동활동면(受動滑動面)의 뒤에 있으면서 타이로드에 의하여 지지되는 강 널말뚝의 하부에서 수평면에 대하여 내부 마찰각을 이루는 사면의 아래에 있어야 한다.

10.5.4 안 정(安定)
구조물과 함께 어스앵커 전체의 안정 검토가 필요한 때에는 구조물, 어스앵커, 그리고 지반 전체를 포함한 구조체의 안정으로서 외적안정(外的安定)과 내적안정(內的安定)이 검토되어야 한다.