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
- 1계획 수립지반조건 및 계측 항목·관리기준치 설정
- 2기기 설치 및 초기치굴착 전 기기 설치 및 안정화 초기치 측정
- 3정기 계측 수행주 2회 등 공정별 규정 계측 빈도 준수
- 4데이터 분석·평가관리기준치(1~3차) 대비 변위 분석
- 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
| 구분 | 계측 항목 | 사용 계측기 | 측정 목적 |
|---|---|---|---|
| 흙막이 벽체 | 벽체 수평 변위 | 지중경사계 | 굴착에 따른 벽체의 배면 토압 및 변형 파악 |
| 벽체 응력 | 변형률계 | 엄지말뚝, 띠장 등의 응력 변화 및 안전성 확인 | |
| 지지 구조 | 버팀대/앵커 축력 | 하중계 | Strut 또는 Earth Anchor에 작용하는 축하중 변화 측정 |
| 주변 지반 | 지하수위 변화 | 지하수위계 | 굴착 배면의 수위 변화 및 용수 유무 확인 |
| 간극 수압 | 간극수압계 | 굴착에 따른 지반 내 간극수압 변화 측정 | |
| 지표 침하 | 지표침하계 | 배면 지반의 침하량 및 영향 범위 파악 | |
| 지중 침하 | 층별침하계 | 지반의 각 지층별 침하량 측정 | |
| 인접 구조물 | 건물 기울기 | 건물경사계 | 인접 건물의 경사 및 변형 상태 측정 |
| 균열 진행 | 균열계 | 주변 구조물 및 지반의 균열 발생 및 확대 여부 | |
| 기타 | 진동 및 소음 | 진동/소음 측정기 | 발파 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
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