지반조사

지반조사

 

 

1.  지반조사 일반

(1) 시공 중 지반조사는 설계단계 조사결과의 확인, 보완 또는 설계변경에 필요한 제반 자료를 제공할 수 있도록 수행해야 하며, 지반조사의 방법과 항목은 공사의 목적이나 구조물의 종류에 적합하도록 선정해야 한다.

(2)시공 중 지반조사는 설계 시 지반조사 결과를 바탕으로 실시하며, 기존자료조사, 지표지질조사, 시추조사, 물리탐사, 굴진면 관찰조사, 시험터널조사, 현장 및 실내시험을 포함한다.

(3) 구조물의 변형이나 손상이 발생한 경우 또는 주변환경의 변화로 구조물의 안전에 문제가 있다고 판단될 경우에는 그 원인을 규명하고 대책을 수립하기 위하여 지반조사를 실시해야 한다.

 

2.  기존 자료조사

기존 자료조사는 설계 시 작성된 자료를 토대로 실시하고 다음 사항을 검토하여 필요시 보완해야 한다.

① 기존 구조물 : 기존 구조물의 배치, 설계도면, 시공관련자료, 현재의 상태 등을 검토하여 개략적인 주변 지반조건, 지지력, 위험요소 등을 파악

② 인접지역 조사자료 : 인접지역 조사자료를 활용하여 조사지역 지반의 종류 및 조건, 지하수 분포상태 등을 파악

③ 지형도 및 항공사진 : 현재 및 과거의 지형도를 분석하여 지질경계, 선구조, 붕괴지형, 식생, 수계 등의 분포상태를 파악하여 시추, 골재원, 토취장 혹은 채석장 등의 조사에 활용하고 현장조사 시의 시추위치, 시추장비의 진입 가능성 및 시추용수의 취득 가능성 등을 파악

④ 지질도 : 암종, 지층의 분포, 지질구조(단층, 습곡, 절리, 선구조)의 발달과 특성, 공동 및 폐광의 존재 유무 등을 분석하여 터널굴착 조건 판단

⑤ 지하수개발 현황 : 지하수 이용을 위한 우물개발 현황으로부터 지하수 부존상태, 지하수위 상태 등의 지하수 특성파악

⑥ 설계 시 작성된 지반조사보고서

 

3.  현장답사

(1) 현장을 직접 방문하여 지형이나 지반상태를 확인하거나 지역 주민들의 청문을 통하여 과거의 지형변화 등에 대한 정보를 입수하여 조사자료에서 나타난 사항을 확인하고 시공에 영향을 줄 수 있는 제반 현장여건을 파악해야 한다.

(2) 현장답사는 반드시 경험 있는 관련기술자가 실시해야 한다.

(3) 현장답사의 결과를 정리하여 시공에 반영할 수 있도록 해야 하며, 계획 및 설계상의 문제점을 파악하여 변경하거나 보완할 수 있도록 해야 한다.

(4) 삽 또는 핸드 오거 등의 간단한 조사장비를 이용하여 지역전반에 걸친 개략적인 지반조건을 조사하고 추가 지반조사계획에 반영할 수 있도록 해야 한다.

(5) 현장답사 시 조사해야 할 주요 내용은 다음과 같다.

① 지형변화 : 옛 제방, 수로, 철도, 쌓기, 매립 등의 흔적이나 상태, 산사태 흔적이나 범위 등

② 지표수 및 지하수 : 용출수, 우물의 수위와 이들의 계절적 변동, 피압지하수의 유무, 호우․강설시 등의 저수, 배수의 상태 등

③ 인근 구조물의 유지상태 : 도로 및 철도의 제방, 교대 및 교각, 기타 중요 구조물의 침하균열이나 경사도, 굴곡 등의 변상 유무 등

④ 지하매설물 : 상․하수도, 가스관, 통신 및 전력케이블, 지하철, 지하도 등이 공사현장 부근에 있는 경우에 그 영향의 정도, 건물기초 등

⑤ 수송로 : 트럭 및 중차량의 출입제한 유무, 도로의 교통상황, 진동소음, 공해 등

 

4.  지표지질조사

(1) 지표지질조사는 지형, 지질구조, 암질, 토질, 지하수 등의 종류, 분포 및 상태 등을 파악하여 지질재해 가능성을 검토하고, 필요시 기 작성된 응용지질도 등을 보완해야 한다.

 

5.  시추조사

(1) 시추조사는 터널시공 구간내의 지층구성 및 지하수위를 확인하고, 추가적인 현장시험이 필요하거나 실내시험의 시료를 채취하기 위하여 실시해야 한다.

(2) 시추는 NX 규격 이상의 이중 코어배럴을 사용하여 실시하며, 풍화대나 파쇄대 등의 연약구간에서 코어의 회수율을 높이거나 원상태의 시료채취가 필요한 경우에는 삼중코어배럴이나 D-3 샘플러 등을 사용할 수 있다. 단, 심도가 깊은 경우에는 NQ 규격도 사용할 수 있다.

(3) 시추는 지표에서 연직으로 실시하되 조사목적과 현장조건을 고려하여 경사시추를 할 수 있다.

(4) 시추위치는 터널시공 시 문제가 예상되는 구간을 검토하여 지층 및 암질상태 확인이 필요한 지점을 선정해야 하며, 이 경우 시공 중 위해한 영향을 주는 위치는 피해야 한다.

(5) 시추심도는 원칙적으로 터널바닥부의 계획심도에서 터널 최대지름의 1/2 이상의 깊이까지 실시하되, 지반상태를 고려하여 시추심도를 조절할 수 있다.

(6) 시추공은 터널시공 중 계속적인 지하수위 변화 등을 확인하기 위한 목적으로 활용할 수 있으며, 이 목적으로 사용하지 않는 시추공은 반드시 관계 법령을 준수하여 폐공해야 한다.

(7) 터널시공 구간내의 지반에 단층, 파쇄대 및 기타 연약대 등 터널공사에 장애를 초래하는 지반조건과 지하수 유출이 예상되는 경우, 이를 확인하고 처리방안을 결정하기 위한 자료를 얻기 위하여 시료채취와 현장시험을 병행한 갱내시추조사를 실시해야 한다.

(8) 갱내시추는 터널 내에서 수평방향으로 실시하되 조사목적과 현장조건을 고려하여 시추각도를 조절할 수 있다.

 

6.  물리탐사

(1) 지표, 터널굴착부 또는 시추공에서 시행하는 물리탐사는 지질구조 및 지반상태를 파악할 수 있도록 현장여건과 지반조건을 고려하여 탐사방법을 선정해야 한다.

(2) 탄성파탐사는 인공탄성파 발생, 수진기 배열 등이 탐사목적에 부합하는지 확인하여 시행해야 한다.

(3) 발파에너지가 필요한 탐사 시에는 발파로 인한 사고를 방지하기 위하여 안전원을 배치하고 사이렌, 호각 등을 사용하여 안전조치를 취한 후에 시행해야 하며, 화약의 사용과 보관은 관계법령에 따라 관리해야 한다.

(4) 전자기탐사는 터널 및 터널주변에 설치된 전기시설로 부터 유도된 전류로 인한 영향이 최소화되도록 시행해야 하며, 해석상 오류가 발생하지 않도록 탐사 주변부의 전기시설상태를 점검해야 한다.

(5) 갱내물리탐사는 터널시공 중 굴착부 전방의 광범위한 지질상태를 파악하기 위하여 실시하도록 하며, 탐사방법, 위치 및 빈도는 현장여건과 지반조건을 고려하여 선정해야 한다.

(6) 물리탐사자료는 굴착부관찰자료, 시추조사자료, 기타 지반정보자료 등과 함께 분석해야 하며, 현장 지반여건과 일치여부를 비교해야 한다. 또한 현장측정자료를 보관하여 탐사결과의 신뢰성을 확인할 수 있도록 해야 한다.

 

7.  굴진면 관찰조사

(1) 터널시공 중에는 설계단계에서 조사된 지질 및 지반조건을 확인하고, 굴진면 지반의 변화 상태를 파악하기 위하여 터널 내 굴진면 관찰조사를 실시해야 한다.

(2) 굴진면 관찰조사의 기본사항은 다음과 같다.

① 굴착부관찰자는 소정의 양식지를 이용하여 공사 시에 노출되는 굴착부의 지반상태를 관찰하고 조사하여 설계시의 조사결과 및 판정한 지반조건이 실제의 지반조건과 같은지 여부를 확인해야 한다.

② 굴진면 관찰조사에서는 다음 사항을 상세히 조사하여, 굴착부관찰도를 작성해야 하며 이를 바탕으로 암반분류 및 평가를 수행하여 평가서를 작성․제출해야 한다.

가. 굴착부의 붕괴 여부 및 붕괴 위치, 형태 및 규모

나. 암종분포, 풍화정도, 고결정도, 강도 및 암반등급

다. 불연속면의 주향과 경사 및 터널 굴진방향과의 관계

라. 불연속면의 간격, 틈새, 충전물 유무와 성상 및 충전물의 특성

마. 용출수의 위치, 토립자 유실 및 유출 상태

바. 기타 필요한 사항

③ 굴진면 관찰 시에는 굴진면에 대한 사진을 촬영하여 굴착부관찰도에 붙이도록 한다.

④ 굴진면 관찰은 매 굴진장마다 실시해야 하며, 지반조건에 따라 관찰빈도를 조절할 수 있다.

⑤ 굴착부관찰도를 종합분석하여 터널지질도를 작성하도록 하여 터널 운영 시의 유지관리, 보수 및 보강을 위한 기본자료로 활용할 수 있게 보존해야 한다. 이때 작성하는 터널지질도는 평면도 및 종단면도를 작성해야 한다.

⑥ 굴착부관찰자는 지반공학 및 지질관련분야를 전공한 자 또는 동등 이상의 자격이나 경험을 구비한 자로서 굴착부관찰결과를 바탕으로 터널지질도를 작성할 수 있는 자로 한다.

⑦ 굴진면의 지반상태가 설계 시의 적용조건과 상이하여 설계보완이 필요한 경우는 굴착부관찰도 및 현장자료를 근거로 하여 설계내용을 보완하되, 지반조건이 특이하여 추가조사가 필요한 경우에는 상세 지반조사를 실시해야 한다.

 

8.  시험터널 조사

(1) 특수한 지반상태를 직접 확인할 필요가 있거나 특정한 원위치시험을 실시할 필요가 있을 때에는 시험터널을 굴착하여 조사할 수 있다.

(2) 시험터널 내에서 각종 원위치시험이나 계측을 실시할 수 있으며, 필요에 따라서 흐트러진 또는 흐트러지지 않은 시료를 채취하여 필요한 시험을 해야 한다.

(3) 시험터널 조사 시에는 지질 및 지반 특성을 파악하고, 시험터널의 지질도를 작성하여 종합분석에 참고할 수 있도록 해야 한다.