1. 가시설공법의 분류
가시설은 흙막이벽체 및 노면복공, 차수 및 지반보강공, 흙막이 지보공 등으로 구분되며, 공종별 일반적인 형식을 분류하면 다음과 같다.
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구 분 |
형 식 |
공 법 |
비 고 |
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흙막이 벽체 |
엄지말뚝 벽체 |
H-Pile+토류벽(토류판) |
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강널말뚝 벽체 |
SHEET PILE |
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주열식벽체 |
CIP 등 |
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연속식 벽체 |
SCW, DWM, SLURRY WALL 등 |
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차수 및 지반보강공 |
약액주입 |
LW, SGR, MSG, JCM, CGM 등 |
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고압분사 절삭/치환 |
JSP, RJP, SRCM SIG, SQJ 등 |
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원지반 혼합교반 |
SCW, DWM, EPM, |
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강널말뚝 |
SHEET PILE |
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흙막이 지보공 |
버팀보 |
STRUT, RAKER |
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앵커 |
EARTH ANCHOR, ROCK BOLT |
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1) 가시설계획시 수립해야할 주요 인자
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구 분 |
주 요 인 자 |
비 고 |
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주변현황 및 지형조건 |
• 인접구조물의 영향, 지상 및 지하지장물 간섭, 사유지 등 • 교통혼잡지역, 교차로, 입체교차, 보행통로 등 • 문화재 및 환경보존지역, 기타 민원 예상구역 • 병원, 학교, 등 소음 및 진동 제한구역 • 지형고저차, 상습침수지역, 하천, 호수 등 근접 |
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지반조건 |
• 다층토 지반조건, 암반층 발달조건 • 연약지반, 자갈 및 전석지반, 파쇄대 및 단층대 • 지하수의 영향(피압수, 유속, 오염 등)이 큰 지반 • 지하공동, 온천지역, 좌우지층 사이 등 기타조건 |
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공사조건 및 기타 |
• 굴착 폭, 심도, 규모, 공사기간 등 • 관련계획, 진행중인 관련공사 및 구조물 등 • 장비 및 공사차량 통행제한, 중차량 통행 등 |
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2) 가시설공사의 계획 및 설계흐름도
2. 가시설계획시 고려사항
대부분의 지하도로노선은 혼잡한 도심지의 도로를 따라 위치하지만, 하천이나 녹지, 또는 건물이나 교량, 기존지하철 하부 등을 통과 할경우도 있다. 이러한 다양한 조건을 모두 만족시킬 수는 없다. 따라서, 가시설 계획은 각각의 현장지반, 공사조건에 가장 적합한 공법을 선정하여 부재의 배치 및 규격, 시공순서 등을 정하는 작업이며 가시설계획시 주요조건별 고려사항을 살펴보면 다음과 같다.
1) 근접시공구간
근접시공구간이란 굴착배면에 건물, 또는 교량이나 지장물 등의 주요시설물이 인접하여, 공사로 인해 시설물 및 시설물의 기능, 사용인에 악영향을 미칠 우려가 있는 구간으로 다음과 같은 사항을 고려하여야 한다.
- 근접구조물이 가시설에 미치는 영향 : 지중응력의 증감, 편토압 작용, 굴착범위의 한계, 장비의 시공성, 앵커의 적용성 등
- 굴착 및 가시설이 근접구조물에 미치는 영향 : 건물의 구조형식 및 노화도에 따른 침하, 암반의 발파진동에 대한 안전성 등
- 공사중 근접구조물의 기능, 사용자, 교통, 환경 등에 미치는 영향
2) 하천, 호수 등 인접구간
하천, 호수 등이 인접한 구간은 지하수의 영향을 많이 받으며, 홍수시 수위변화 및 침수 등 주로 수해 관련된 사항을 고려하여야 한다.
3) 연약지반구간
대표적인 연약지반으로는 해성점토, 유기토, 느슨한 퇴적사질토 등이 분포되어 있는 경우이며, 지반조건에 따라 다양한 거동을 보이므로 주의해야 한다.
<연약지반의 흙막이 계획시 고려사항>
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구 분 |
고 려 사 항 |
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굴착상부가 연약지반인 경우 |
• 느슨한 사질토에서 압밀침하, 점성토의 팽창 및 압축성 • 사질토에 액상화 발생, 진동 영향 • 벽체의 역변형에 대한 안정성 • 어스앵커 정착부의 안정 • 장비의 주행성 등 |
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굴착하부가 연약지반인 경우 |
• 파일 및 구조물 기초의 지지력에 대한 안정 • 사질토지반의 파이핑(보일링)에 대한 안정 • 점성토 지반의 히빙에 대한 안정 |
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지하수의 영향이 큰경우 |
• 지하수위 저하에 따른 지반거동 및 벽체의 부마찰력 • 수압을 저감 할 수 있는 방법, 배수공법, 피압수의 영향 등 • 굴착공사중 지하수 유출의 방지 및 영향 • 앵커천공시 지하수의 유출 영향 • 차수벽의 근입심도 등 |
4) 도심지 구간
도심지구간은 교통이 혼잡하고, 지하매설물이 많으며, 상업시설 및 민가, 학교 등이 위치하여 공사로 인해 다양한 민원이 발생할 수 있는 구간 이다. 이러한 도심지 구간의 주요 고려사항을 정리하면 다음과 같다.
<도심지구간의 흙막이 계획시 고려사항>
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구 분 |
고 려 사 항 |
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교통혼잡구간 |
• 공사중 차로점유의 최소화 : 파일배치, 주형보 길이, 소형장비, 작업장 등 • 공사중 교통처리, 주야간 공사 여부 • 지장물 이설여부, 이설시 교통처리 등 • 작업구 위치, 지상작업 최소화, 공사차량의 진출입 등 |
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기존구조물 및 지장물 간섭구간 |
• 공법 및 장비 적용의 시공성과 안전성, 경제성 • 지장물을 고려한 파일의 배치, 지보공, 차수공 계획 • 지장물 보호공 및 복구, 이설의 시공성, 안전성 |
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주택, 상가, 병원 등 민원 예상구간 |
• 각종 장비의 운행, 발파, 이설 등 소음진동 최소화 • 침수, 분진, 오염, 지장물 파손 등 기타 민원 최소화 |
5) 문화재 및 환경 보존구간
문화재 및 환경보존구간은 각각의 종류별 해당 고려사항을 충분히 파악하고 가시설 계획을 하여야 한다. 예로서 정자, 사찰 등의 근접공사는 침하, 소음진동 등으로 인한 구조물의 안전성을 고려하여야 하며, 보호수, 식생, 야생동물 등 생태계 보존지역 공사는 관련기준 등을 충분히 조사하여 민원이 발생하지 않도록 하여야 한다.