지하 굴착공사 지하수 처리방안

▒ 기출문제

- 100회 1교시 12번 : 토공사에서 피압수

- 94회 3교시 4번 : 지하 굴착공사시 지하수 처리방안에 대하여 설명하시오.

- 85회 4교시 1번 : 도심지공사의 굴착공사중에 발생하는 지하수처리 방안에 대하여 설명하시오

 

▒ 개요

① 굴착공사의 심도가 지하수위 아래로 도달하는 경우 현장내부로 지하수가 유입되어 지반의 유효응력이 증가하게 된다.

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

② 배수설비 소규모

③ 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

① 지하수위 저하(배수) 양이나 범위

② 흙의 입도 및 투수성에 따른 적절한 방법

③ 지하수의 상태, 기상 상태에 따른 수량, 수압의 변화

④ 인접구조물, 지하매설물

⑤ 공사기간 및 공사비

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▒ 연관문제

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

 

▒ 참고문헌(출처)

1) 토류벽의 굴착단계별 거동예보 시스템(Behavior Prediction System, BPS) 개발 / 건설교통부

2) 건축기술지침 / (주)대우건설

3) 건축시공기술 핸드북 / 나균석, 박광호