굴착공사 계측관리 기술지침

이 지침은 산업안전보건기준에 관한 규칙(이하 안전보건규칙이라 한다) 제38조 (사전조사 및 작업계획서의 작성 등) 및 제347조(붕괴 등의 위험방지)에 따라 굴착공사를 실시하는 경우 지반, 가설 구조물 및 인접 구조물의 안전성을 확인하여 무너짐 사고 등의 재해를 예방하기 위하여 계측관리에 관한 기술적 사항을 정함을 목적으로 한다.

 

계측관리의 필요성

설계 시 가정한 지반의 조건과 토질의 정수가 실제 현장 조건과 정확히 일치하기는 어렵다. 그래서 상식적으로도 생각해 봐도 설계단계에서 시공과정에서 발생이 가능한 모든 지반 조건 및 기존 구조물의 정확한 구동을 예측하는 것은 불가능하다. 그렇기 때문에 공사 중에 생길 수 있는 사고를 방지하기 위해서는 설계 및 시공방법 등의 수정과 보완이 필요한데 그 주요 근거자료가 되는 것이 바로 계측값이다. 계측자료를 통해서 시공 중 굴착 공사의 안전성을 지속적으로 확인할 수 있으며, 관리기준치나 계측값을 활용하여 굴착공사현장의 지반상태 등의 변화에 대하여 사전대책을 수립하여 안전성을 확보할 수 있다.

 

용어의 정의

1. 계측(Measurement)이라 함은 조사, 설계 및 시공 시에 발생되는 오차 나 설계, 시공의 오류를 보완하기 위하여 기구를 활용하여 구조물과 지반 등의 거동을 측정하는 행위를 말한다.

2. 지중경사계(Inclinometer)라 함은 지반 변위의 위치, 방향, 크기 및 속도를 계측하여 지반의 이완 영역 및 흙막이 구조물의 안전성을 계측하는 기구를 말한다.

3. 지하수위계(Water level meter)라 함은 지하수위 변화를 계측하는 기구를 말한다.

4. 간극수압계(Piezometer)라 함은 굴착공사에 따른 간극수압의 변화를 측 정하는 기구를 말한다.

5. 토압계(Soil pressure meter)라 함은 주변지반의 하중으로 인한 토압 변 화를 측정하는 기구를 말한다.

6. 하중계(Load cell)라 함은 스트럿(Strut) 또는 어스앵커(Earth anchor) 등의 축 하중 변화를 측정하는 기구를 말한다.

7. 변형률계(Strain gauge)라 함은 흙막이 구조물 각 부재와 인접 구조물 의 변형률을 측정하는 기구를 말한다.

8. 건물경사계(Tiltmeter)라 함은 인접한 구조물에 설치하여 구조물의 경 사 및 변형상태를 측정하는 기구를 말한다.

9. 지표침하계(Surface settlement system)라 함은 지표면의 침하량을 측 정하는 기구를 말한다.

10. 층별 침하계(Differential settlement system)라 함은 지반의 각 지층별 침하량을 측정하는 기구를 말한다.

11. 균열계(Crack gauge)라 함은 주변구조물 및 지반 등의 균열 발생 시에 균열의 크기와 변화 상태를 정밀 측정하여 균열속도 등을 파악하는 기구를 말한다.

12. 절대치 관리(Absolute value management) 기법이라 함은 시공 전에 미리 설정한 관리기준치와 계측값을 비교⋅검토하여 그 시점에서 공사의 안전성을 평가하는 방법을 말한다.

13. 예측관리(Predictive management) 기법이라 함은 이전 단계의 계측값에 의하여 예측된 다음 단계의 예측값과 관리기준치를 대비하여 안전성 여부를 판정하는 기법을 말한다.

14. 그 밖에 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 이 지침에 특별한 규정이 있는 경우를 제외하고는 산업안전보건법, 같은 법 시행령, 같은 법 시행규칙 및 산업안전보건기준에 관한 규칙에서 정하는 바에 의한다.

 

계측관리 목적

(1) 지반에 대한 제한된 정보에 근거한 설계 시 제시된 가정조건을 보완하여 굴착공사가 지반에 미치는 영향과 지반의 변화가 가설 구조물에 미치는 영향을 예측하여 시공 안전성을 확보하기 위해 계측관리를 수행한다.

(2) 굴착공사에 설치된 계측자료의 경향을 파악하여 사전에 위험요소를 찾아내 기 위해 계측관리를 수행한다.

(3) 굴착공사로 인한 인접 건물 및 구조물에 변화를 계측하고 계측된 자료를 수집, 정리 및 분석하고 자료를 축적하여 시공 중과 시공 후에 안전성을 도 모 하기 위해 계측관리를 수행한다.

 

계측기 선정

1. 계측 목적에 적합한 계측기를 선정하여야 하며, 일반적인 계측기 선정 원리는 다음 항목과 같다.

(가) 계측기의 정밀도, 계측 범위 및 신뢰도가 계측 목적에 적합할 것

(나) 구조가 간단하고 설치가 용이할 것

(다) 온도와 습도의 영향을 적게 받거나 보정이 간단할 것

(라) 예상 변위나 응력의 크기보다 계측기의 측정 범위가 넓을 것

(마) 계기의 오차가 적고 이상 유무의 발견이 쉬울 것

2. 굴착 공법에 적합한 계측 항목과 계측기를 선정하여야 하며, 일반적으로 널 리 적용되는 계측항목과 계측기의 예는 <표 2>와 같다.

[표 2] 계측항목별 계측기의 선정

계측항	계측
배면지반의 거동 및 지중수평변위 엄지말뚝, 벽체 및 띠장 응력 벽체에 작용하는 토압 지하수위 및 간극수압 버팀대 또는 어스앵커의 거동 인접구조물의 피해상황 진동 및 소음 지반 내 수직변위	지중경사계 변형률계 토압계 지하수위계, 간극수압계 하중계, 변형률계 건물경사계, 균열계 진동 및 소음측정기 층별 침하계

 

 

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