지하굴착공사 지하수 처리방안 - 기구미 노트

 

기출문제

• 2013년 100회 1교시 12번 : 토공사에서 피압수
• 2011년 94회 3교시 4번 : 지하 굴착공사시 지하수 처리방안에 대하여 설명하시오.
• 2008년 85회 4교시 1번 : 도심지공사의 굴착공사중에 발생하는 지하수처리 방안에 대하여 설명하시오

 

개요

1. 굴착공사의 심도가 지하수위 아래로 도달하는 경우 현장내부로 지하수가 유입되어 지반의 유효응력이 증가하게된다.
2. 이로 인해 지반이 침하되고 인접 구조물에 영향을 미치게 된다.

 

지하수의 구분

1. 자유수 : 중력만의 영향을 받는 지표나 지하의 물
2. 피압수 : 피압상태의 지하수, 지하수층의 상하에 불투수층이 존재하여 이 불투수틍에 의해 압력을 받고 있는 지하수
3. 복류수 : 지하수의 일종으로 하천, 활용수의 저부 또는 측부의 모래층 속을 흐르는 물

 

지하수위 저하의 영향 기준(문제점)

1. 주변지반의 침하나 건물의 침하
2. 인접구조물의 지지력 저하
3. 침하로 인한 공공매설물의 피해
4. 지하수로 유로 재편성에 따른 우물의 고갈 

지하수 처리방안(대책)

1. 차수공법
1. 흙막이식 : Sheet Pile, Slurry Wall, Top Down 공법
2. 약액주입공법 : Cement Grouting, LW Grouting, Soil Grouting Rocket 공법
3. 고결공법 : 생석회 말뚝공법, 동결공법, 소결공법
   
   
2. 배수공법
1. 중력배수공법 : Sump(집수정) 공법, Deep Well공법
2. 강제배수공법 : Well Point 공법, 진공 Deep Well공법
   
   
   
3. 복수(Recharge)공법 : 주수공법, 담수공법
   
   
   
3. 계측관리(계측기기)
1. Water Level Meter
2. Piezometer
3. Load Cell
4. Tilt meter
   

차수의 효과

1. 공사장 주변 지하수위 저하 방지
2. 인접지반 및 건축물 침하 방지
3. 배수설비 소규모
4. 그라우팅 공법의 경우 지반보강의 효과

배수의 효과

1. 용수(湧水)의 방지
2. 굴착사면의 안정
3. 퀵샌드(Quick sand)현상, 보일링의 방지
4. 반(盤) 부풀음 방지
5. 흙막이널 틈에서의 토사유출 방지
6. 흙막이 배면의 수압 경감

배수공법 선정시 고려사항

• 지하수위 저하(배수) 양이나 범위
• 흙의 입도 및 투수성에 따른 적절한 방법
• 지하수의 상태, 기상 상태에 따른 수량, 수압의 변화
• 인접구조물, 지하매설물
• 공사기간 및 공사비

 

연관문제

보일링, 파이핑 - 흙막이벽 안전관리 - 흙막이 주변침하 - SGR공법 - JSP공법 - 강제배수공법 - 흙막이 계측관리- Piezometer

 

참고문헌(출처)

• 토류벽의 굴착단계별 거동예보 시스템(Behavior Prediction System, BPS) 개발 / 건설교통부
• 건축기술지침 / (주)대우건설
• 건축시공기술 핸드북 / 나균석, 박광호