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1. 흙막이공법의 종류와 특징
1.1. 간단한 흙막이
간단한 흙막이는 깊이 1.5m 폭 1m 이내의 얕은 굴착 공사에 적용되는 방법이다. 이는 딱지장, 버팀대 등을 이용하여 간단히 시공할 수 있으며, 버팀대 간격은 1.5~2.0m 이내로 한다. 시공 순서는 표토 걷어내기-흙막이널 박기-띠장 대기-버팀대 대기-굴토의 순으로 진행된다.
간단한 흙막이 중 하나인 엄지말뚝식 흙막이는 엄지말뚝을 지중에 타설하고 굴착을 진행하면서 토류판을 끼워 넣어 굴착면을 지지하는 방법이다. 이 공법은 공기가 짧고 소음과 진동이 적으며 반복 사용이 가능하여 경제적이지만, 지반 침하가 예상되고 굴착 후 토류판 설치까지 자립이 되지 않아 적용이 곤란할 수 있다. 또한 차수성이 불량하여 토사 유출과 분사 현상이 발생할 수 있다.
이처럼 간단한 흙막이는 얕은 깊이의 굴착 현장에 적용되는 간단한 방식으로, 공기 단축과 경제성이 우수한 장점이 있지만 지반 침하 및 토사 유출 등의 단점도 존재한다. 따라서 현장 여건을 고려하여 적절한 공법을 선정해야 한다.
1.2. 버팀대식 흙막이
버팀대식 흙막이는 흙막이벽에 버팀대(Strut)를 설치하여 흙막이벽을 지지하는 공법이다.
수평 버팀대공법은 필요한 위치에 중간 말뚝(지주)을 설치하고 단계별로 굴착하면서 띠장과 버팀대를 설치한다. 중규모 규모의 굴착에 적합하며 평면 형상이 사각형이고 외부 용지에 여유가 없을 때 사용된다. 연약한 지반에서 유리하며 변형이나 파괴를 조기에 발견할 수 있어 보강에 유리하다. 재료비가 비교적 적은 편이지만 버팀재 자체의 결함이나 지주의 좌굴 발생 가능성이 있고 버팀보가 내부 굴착의 방해요소가 될 수 있다. 또한 공기 지연으로 인해 공사비가 고가이므로 넓은 지역에서는 사용이 제한된다.
경사 버팀대공법은 흙막이벽 내측에 비탈면을 남기고 먼저 시공한 기초 구조물에 반력을 가하며 경사버팀대(Raker strut)를 설치하여 굴착을 진행한다. 소요 버팀대 양이 감소하고 수축이나 접합부 유동이 적으며 공기 연장이 가능한 장점이 있다. 하지만 연약한 지반이나 깊은 굴착에 부적합하고 경사 버팀대 내에 협소한 작업 공간으로 인한 불편이 있다.
1.3. 강재 널말뚝공법
강재 널말뚝공법(Sheet pile 공법)은 널말뚝을 흙막이 계획선을 따라 타압하여 차수벽 및 흙막이벽을 동시에 형성하는 공법이다. 이 공법은 시공이 간단하여 공기 단축에 도움이 되며, 수밀성과 차수 효과가 크고 재질이 균질하다. 또한 연속 벽형의 강성체로서 차수벽과 토류 역할을 동시에 기대할 수 있다.
그러나 진동과 소음으로 인해 도심 내에서는 부적절할 수 있다. 또한 배면 지반의 이완에 의한 인접 지반 침하 유발 가능성이 있으며, 공사비가 고가인 단점이 있다.
강재 널말뚝공법의 주요 특징은 다음과 같다. 첫째, 시공이 간단하여 공기 단축에 도움이 된다. 둘째, 수밀성과 차수 효과가 크고 재질이 균질하다. 셋째, 연속 벽형의 강성체로서 차수벽과 토류 역할을 동시에 기대할 수 있다. 하지만 진동과 소음으로 인해 도심 내에서는 부적절할 수 있으며, 배면 지반의 이완에 의한 인접 지반 침하 유발 가능성과 공사비가 고가인 단점이 있다.
1.4. 주열식 흙막이공법
주열식 흙막이공법은 천공 후 철근 또는 강재(H-Pile)를 설치한 후 현장 타설 콘크리트 말뚝으로 벽체를 형성하는 공법이다. 모든 지반에 구성할 수 있어 지반의 제약이 없으며, 건물 벽체와 합벽 시공할 수 있어 터파기를 최소화할 수 있다. 또한 구조물과 근접하여 시공할 수 있는 장점이 있다. 하지만 기둥과의 연결성이 좋지 않아 지하수위가 높을 경우 별도의 차수 ...
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