토 공사의 지반 조사의 종류와 방법

1. 토공사의 지반 조사 방법의 종류와 방법 개요

• 지반조사란 시공할 지반 주위의 토종, 지하수위, 지내력, 장애물 상황 등을 조사하는 것을 말함
• 지반조사의 목적은 건축물의 기초 및 토공사의 설계와 시공을 위한 자료를 확보하기 위함
• 지반조사는 토질의 공학적 특성 파악, 토층의 구조, 연속성, 두께, 횡방향 범위 파악, 지하 수위 및 피압수 여부 파악을 위해 필요함

 

2. 지반 조사의 순서

1. 사전조사 : 기존 구조물 파악, 과거 자료등을 통한 지반의 상태 추정
2. 예비조사 : 구조물이 요구하는 제반사항 파악, 현장답사, Boring, Sounding, 전단시험 등
3. 본 조사 : 예비조사를 근거로 지반의 조사방법 선정 및 자료수집, 지반조사, 암조사, Boring, 물리적 탐사 등
4. 추가조사 : 기초 형식 및 추정 지지층이 부적당 할 경우나 본조사 결과의 보완, 보강 목적으로 실시

 

3. 지반조사의 종류와 방법

   가. 지하탐사법

        1) 짚어보기 : 9mm 직경 철봉을 인력으로 삽입하여 지반의 저항강도를 분석

        2) 터파보기 : 소규모 공사에 적용하며 직접 땅을 파보는 방법(간격 5~10m, 지름 1m내외, 깊이 1.5~3m)

        3) 물리적탐사법 : 지반의 구성층 및 지층변화의 심도를 파악(전기 저항식, 강제 진동식, 탄성파 식 등)

 

   나. Boring

        1) Auger boring : Auger을 지중에 박아 지층을 파악(깊이 1m이내의 점성토에 적용)

        2) Wash boring : 이중 배관을 박고 물을 분사하여 파진 흙과 물을 배출한 후 침전시켜 지층의 토질을 파악 

        3) 충격식 boring : Bit 끝에 천공구를 부착하여 상하 공격에 의한 천공, 암반에도 천공 가능

        4) 회전직 boring : 선단의 bit를 회전시켜 천공, 자연그대로의 흙을 채취

 

   다. Sounding

        1) 표준관입시험(SPT : Standard Penetration Test)

            가) 중량 63.5kg의 추를 75cm 높이에서 자유낙하시켜 samplerrk 30cm 관입되는 타격 횟수(N치)를 구함

            나) 흙의 지내력을 판단

        2) Vane Test

            가) Boring 구멍을 이용하여 십자형 Vane을 지중에 박아 회전시켜 저항 모멘트를 측정

            나) 점토질의 점착력을 판단

        3) Cone 관입시험

            가) 원추형의 Cone을 지중에 관입할 때의 저항력을 측정

 

4. Sampling(시료채취)

    가. 교란시료 sampling : auger에 의해 연속적으로 sample을 채취

    나. 불교란 시료 sampling : 길고 연속적인 시료 채취 가능, 완전한 토질시험 가능

 

5. 토질 시험

    가. 물리적 시험 : 흙의 물리적 성질을 판단하는 시험(함수량, 비중, 입도, 액성 및 소성한계, 투수시험 등)

    나. 역학적 시험 : 흙의 역학적 성질을 판단, 전단강도(S)는 점착력(C)과 마찰각에 의해 결정

 

6. 지내력 시험

    가. 평판재하시험(PBT : Plate Bearing Test)

          1) 평판에 하중을 가하여 하중과 변위량의 관계에서 지반 강도 특성 파악

          2) 단기 하중은 장기 하중의 2배

    나. 말뚝박기 시험 : 말뚝박기 장비를 이용하여 직접 관입량, ,rebound량 측정

    다. 말뚝 재하 시험 : 말뚝의 지지력을 실물 재하에 의해 판단

 

7. 종합

    가. 지반 조사는 공사와 관련되는 토질의 제반 문제점을 정확히 판단하기 위해 필요함

    나. 토질의 분포와 성질을 철저히 조사하는 일은 토공사를 합리적이고 경제적으로 관리하는데 매우 중요함

    다. 따라서 조사 방법의 선정에서부터 실시까지 철저한 관리가 필요함