지반조사 일반사항

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지반조사 방법

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지반조사의 목적

토층의 구성상태 파악, 토질의 역학적 성질 파악, 토공사 설계를 위한 기초자료, 시료의 채취 및 지하수 현황의 파악

1. 지반조사는 설계단계 조사결과의 확인, 보완
2. 설계변경에 필요한 제반 자료를 제공
3. 지반조사의 방법은 공사의 목적이나 구조물의 종류에 적합하도록 선정

지반조사 보고서

지반조사 보고서에 포함될 내용

① 조사명

② 조사위치

③ 조사목적 및 조사범위

④ 조사기간

⑤ 조사위치 평면도

⑥ 토질종단도

⑦ 토질주상도

⑧ 토질시험성과표

⑨ 현장조사 및 원위치시험성과

토질주상도에 포함될 내용

① 조사명

② 조사번호

③ 조사위치 좌표 및 지반고

④ 조사착수 및 종료일시

⑤ 토질명 및 상태

⑥ 각 토층의 깊이 및 두께

⑦ 지하수위

⑧ 시료채취 위치, 시료번호 및 회수율

⑨ 원위치시험 종류, 위치 및 시험성과

⑩ 조사자 및 확인자

⑪ 기타 공사시방서에 명시된 사항

공사감독자에게 제출해야할 항목

① 조사보고서

② 시료표본

③ 기록사진첩

④ 조사야장

⑤ 기타 공사시방서에 명시된 사항

지반조사의 순서

1. 사전조사 : 현장의 지형도 및 지층도, 기존 구조물의 시공실적자료 등을 통해 지반상태 추정
2. 예비조사 : 토층의 분포, 토질의 경도, 지하수위 등의 개략적인 조사, 노출된 지질조건 등의 육안관찰 및 조사자료 이용, 표준관입시험, 시험파기를 1~2개소 실시
3. 본조사 : 예비조사를 근거로 지반조사방법의 결정, sounding, boring, sampling, 토질시험, 재하시험 등을 실시

현장답사 시 조사해야할 주요내용
① 지형변화: 옛 제방, 수로, 철도, 성토 매립 등의 흔적이나 상태, 산사태 흔적이나 범위 등
② 지표수 및 지하수: 용수, 우물의 수위와 그의 계절적 변동, 피압지하수의 유무, 호우ㆍ강설 시 등의 저수, 배수의 상태 등
③ 인근 구조물 유지상태: 도로 및 철도의 제방, 교대 및 교각, 기타 중요 구조물의 침하균열이나 경사도, 굴곡 등의 변상 유무 등
④ 지하 매설물: 상하수도, 가스관, 통신 및 전력케이블, 지하철, 지하도, 공사현장 부근에 있는 경우는 그 영향의 정도, 건물기초 등
⑤ 수송로: 트럭, 중차량의 출입제한 유무, 도로의 교통상황, 진동소음, 공해 등

지표지질조사

지표지질조사는 지형, 구조, 암질, 토질, 지하수 등의 종류, 분포 및 상태 등을 파악해야 한다.

비탈면 지표지질조사 추가사항
공학적인 특성, 지반의 물성파악, 지하수 상황, 식생상태 및 단층파쇄대 여부, 산사태발생 여부, 과거 붕괴가 많이 일어난 지역이나 약한 암질로 이뤄진 지역인지 확인하기 위함이다.

지반조사 결과 불연속면의 발달로 보강, 보호공법의 적용이 불가능해진 경우 불안정 비탈면에 대한 안정성, 대책공법, 검토서 등을 작성하여 승인을 얻은후 변경할 수 있다.

시추조사

1. 시추조사는 시공구간 내의 지층구성 및 지하수위를 확인하고 시료채취를 위하여 실시한다.
2. NX 규격 이상의 이중 코어베럴을 사용하여 실시하며, 풍화대나 파쇄대 등의 연약구간에서 코어의 회수율을 높이거나 원상태의 시료채취가 필요한 경우에는 이와 동등 이상의 기능을 갖는 장비를 사용하여야 한다. 단, 심도가 깊은 경우에는 NQ 규격도 사용할 수 있다.
3. 시추공은 시공 중 계속적인 지하수위 변화 등을 확인하기 위한 목적으로 활용할 수 있으며, 이 목적으로 사용하지 않는 시추공은 반드시 관련법규를 준수하여 폐공하여야 한다.

물리탐사

1. 물리탐사는 광범위한 지질 및 지반상태를 파악하기 위하여 실시하며, 록 현장여건과 지반조건을 고려하여 탐사방법, 위치 및 빈도를 선정하여야 한다.
2. 탄성파탐사는 인공 탄성파 발생, 수진기 배열 등이 탐사목적에 부합하는지 확인하여 시행하여야 한다.
3. 발파에너지가 필요한 탐사 시에는 발파로 인한 사고를 방지하기 위하여 안전원을 배치하고 사이렌, 호각 등을 사용하여 안전조치를 취한 후에 시행하여야 하며, 화약의 사용과 보관은 관계 법령에 따라 관리하여야 한다.

현장시험

표준관입시험

1. 표준관입시험은 한국산업표준 KS F 2307 시험방법의 규정에 따라 최대 2.0 m 심도 간격으로, 대표성이 있는 곳이나 지층이 변하는 곳에서 실시하는 것을 원칙으로 한다.
2. 점성토지반에서는 실시하지 않는 것을 원칙으로 하되, 흐트러지지 않은 시료(undisturbed sample)의 채취가 불가능할 경우에는 공사감독자의 지시에 따라 실시하여야 한다.
3. 사질토지반에서는 시추공 내 수위를 최소지하수위 이상으로 유지하여야 하며, 표준관입시험은 케이싱(casing) 하단에서 실시하여야 한다.
4. 표준관입시험은 매 150 ㎜ 관입마다 3회 연속적으로 타격수를 기록하여야 하며, 만일 슬라임(slime) 또는 시추공 벽의 붕괴 등으로 인하여 50 ㎜ 이상 차이가 났을 때에는 이를 제거한 후 시험을 실시하여야 한다.

콘 관입시험(cone penetration test)

1. 관입기는 선단저항력과 주면마찰저항력을 함께 측정할 수 있는 이중관식 콘 관입기(cone penetrometer)를 사용하는 것을 원칙으로 한다.
2. 콘의 선단부 각도는 60°, 콘의 단면적은 0.001 ㎡인 것을 사용하여야 한다.
3. 관입기에 가해진 정적 하중은 압력계나 변형계, 또는 달리 공사감독자가 승인한 방법에 의해 측정하여야 한다.

기타 사운딩

1. 현장 베인전단시험(vane shear test)
   ① 사용할 베인은 50~l00 ㎜ 크기의 베인을 사용하는 것을 원칙으로 하여야 한다.
2. 공내 수평재하시험의 측정위치와 심도 및 측정방법은 설계도면과 공사시방서에 따른다.
3. 기타 현장여건상 필요한 경우, 공내전단시험 및 투수시험 등을 실시한다.

시굴(test pit)

1. 지반의 토층변화를 직접 확인하고, 토질시료를 충분히 채취하기 위하여 시굴을 실시하여야 한다.
2. 시굴은 최소 2.0×2.0 m 크기로 깊이 1.5 m 이상이 되도록 굴착하여야 한다.

흐트러진 시료의 채취

1. 흐트러진 시료(disturbed sample)는 지층의 판별 및 분류시험 등을 목적으로 동일 지층의 경우 1.0 m 심도 간격으로 채취하며, 또한 지층이 변할 때마다 추가로 채취하여야 한다.
2. 채취된 시료는 조사명, 시료번호, 시추공번호, 채취심도, 토질명, 색깔 및 채취연월일 등을 기입한 표찰(label)을 붙인 시료병에 다져지지 않도록 넣은 다음, 흙의 수분증발을 방지할 수 있도록 왁스나 기타 밀봉 재료로 밀봉하여야 한다.
3. 수급인은 모든 시료를 포장하여 시험실로 운반할 책임이 있으며, 항상 기후 변화에 대하여 보호되고, 특히 극심한 온도변화를 받지 않도록 하여야 하며, 시험하고 남은 시료는 전량 시료상자에 넣어 보관하여야 한다.

흐트러지지 않은 시료의 채취

1. 흐트러지지 않은 시료(undisturbed sample)는 KS F 2317의 규정에 따라 동일 지층의 경우 2.0 m 심도간격으로 채취하며, 지층이 변할 때마다 추가로 채취하는 것을 원칙으로 하여야 한다.
2. 샘플러(sampler)는 면적비가 15% 이하의 얇은 관(thin-walled tube)을 사용하여야 하며, 한 번 사용한 것은 재사용하지 않는다.
3. 시료채취는 샘플러를 굴착구멍 저부에 충격이나 비틀림을 주지 않고 계속적이고 신속한 동작으로 흙 속에 관입시켜 시료의 흐트러짐을 최대한 방지하여야 하며, 시료채취 회수율(recovery ratio)을 90% 이상 유지하여야 한다.
4. 밀봉된 시료에는 조사목적에 따라 시추공(bore hole)번호, 시료번호, 채취 깊이, 날짜 등을 기록한 표찰을 붙여야 한다.

실내시험

1. 모든 시료는 공사감독자가 승인한 현장시험실, 또는 공인된 시험실에서 자격 있는 시험사에 의해 시험되어야 하며, 모든 시험 기구는 사용하기 전에 검사하여 승인을 받은 후 사용하여야 한다.
2. 시험결과는 시험 종료 후 지체 없이 공사감독자에게 제출하여야 하며, 시험결과가 만족스럽지 못한 경우에는 재시험을 명하여야 한다.
3. 암석시험용 시료의 제작 및 시험방법은 국제암반역학회(ISRM)에서 권장하는 시험방법 등 국제적으로 인정되는 방법을 따라야 한다.
4. 시험항목과 빈도는 공사의 특성, 현장 여건 등 제반사항을 감안하여 선정하여야 한다.

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