굴착공사에서 계측관리 항목, 관리기준 및 기준초과 시 현장조치방안을 설명하시오.

1. 개요

1) 도심지 굴착공사는 지반의 응력을 초래하여 흙막이 벽체의 변위, 배면 지반의

침하, 지하수위 저하 등을 초래함

  • 지반의 불확실성을 보완하기 위해 정보화 시공에 입각한 계측관리가 필수적임
  • 계측 데이터와 설계 예측치를 비교·분석하여 관리기준(1차, 2차, 3차) 초과 시

즉각적인 현장 조치를 취함으로써 붕괴 사고 및 인접 구조물 피해를 예방해야 함

2. 굴착공사 시 계측관리 절차(Flow Chart)

굴착공사 계측관리 프로세스

  1. 1계획 수립지반조건 및 계측 항목·관리기준치 설정
  2. 2기기 설치 및 초기치굴착 전 기기 설치 및 안정화 초기치 측정
  3. 3정기 계측 수행주 2회 등 공정별 규정 계측 빈도 준수
  4. 4데이터 분석·평가관리기준치(1~3차) 대비 변위 분석
  5. 5대책 수립 및 피드백기준 초과 시 작업 중지 및 긴급 지반 보강

자료조사 및 계획수립 → 계기선정 및 설치 → 계측수행(초기치 포함) → 분석 및 평가 → 대책수립 및 피드백의 순환 과정으로 진행

  • 자료조사/계획수립 (지반조건, 관리기준 설정) ↓
  • 기기 설치/초기치 측정 (굴착 전 완료 필수) ↓
  • 정기 계측 수행 (주 2회 등 빈도 준수) ↓
  • 데이터 분석/평가 (관리기준치와 비교) ↓
  • (기준 이내) → 공사 계속 진행
  • (기준 초과) → 작업 중지 및 대책 수립 (보강, 설계변경)
  • 굴착공사 계측기기별 관리 항목 및 목적

3. 굴착공사 시 계측기기별 계측관리 항목

구분계측 항목사용 계측기측정 목적
흙막이 벽체벽체 수평 변위지중경사계굴착에 따른 벽체의 배면 토압 및 변형 파악
벽체 응력변형률계엄지말뚝, 띠장 등의 응력 변화 및 안전성 확인
지지 구조버팀대/앵커 축력하중계Strut 또는 Earth Anchor에 작용하는 축하중 변화 측정
주변 지반지하수위 변화지하수위계굴착 배면의 수위 변화 및 용수 유무 확인
간극 수압간극수압계굴착에 따른 지반 내 간극수압 변화 측정
지표 침하지표침하계배면 지반의 침하량 및 영향 범위 파악
지중 침하층별침하계지반의 각 지층별 침하량 측정
인접 구조물건물 기울기건물경사계인접 건물의 경사 및 변형 상태 측정
균열 진행균열계주변 구조물 및 지반의 균열 발생 및 확대 여부
기타진동 및 소음진동/소음 측정기발파 및 장비 운용에 따른 환경 영향 측정

4. 계측기 별 측정빈도

5. 계측관리 기준

1차 관리기준 (안전)

  • 설계예측치 또는 허용치의 60~80% 수준
  • 계측값 안정범위 내 있음
  • 주기적 관찰 필요

2차 관리기준 (주의)

  • 설계예측치 또는 허용치의 80~100% 수준
  • 계측빈도 증가
  • 원인분석 및 대책 수립 필요

3차 관리기준 (위험)

  • 설계예측치 또는 허용치 초과
  • 구조적 파괴 우려되는 수준
  • 즉시 작업 중단 및 비상조치 실시

6. 기준 초과 시 현장관리방안

주의단계 조치방안

  • 1일 1회 이상 실시
  • 실시간 계측 전환 및 거동 정밀 감시
  • 원인 분석
  • 굴착 과다, 지보공 설치 지연, 과재하중 등 원인 규명
  • 공정 점검
  • 굴착 속도 조절
  • 후속 공정(버팀대 설치 등) 조기 투입 검토
  • 보고
  • 감리자 및 공사 관리자에게 상황 보고 및 대책 협의

위험단계 긴급조치

  • 즉시 작업 중단
  • 모든 굴착 작업을 중지하고 근로자 및 장비 대피
  • 응급 조치 (긴급 보강)
  • 토압 저감 : 굴착 배면의 토사를 제거하거나 장비/자재 이동
  • 변위 억제 : 굴착부 되메우기(Backfill) 또는 성토 실시
  • 지보 보강 : 스트럿 추가 설치, 어스앵커 인장력 조절, 브레이싱 보강
  • 배수/차수: 누수 발생 시 그라우팅 주입 또는 배수 경로 변경
  • 전문가 점검 : 계측 데이터 분석 및 구조 안전성 재검토 수행
  • 설계 변경
  • 필요시 흙막이 벽체 강성 증대
  • 공법 변경 등 근본적 대책 수립 후 공사 재개
  • 구조물 및 지반의 안전성 종합적으로 평가할 계측항목 선정
  • 계측기 설치 전 검교정 반드시 실시
  • 신속한 계측 진행 후 Feedback 철저
  • 시공 상 장애요소 없도록 주의 및 계측기 방호조치 철저
  • 계측기의 정밀도, 내구성 및 방재성 만족 할 것
  • 동절기 계측기기의 오류, 전원공급 등 사전 관리 철저
  • 도면 위치를 준수하며 부득이 위치 변경시엔 감리자 지시에 따라 처리

7. 계측관리 시 주의사항