Deep Well 공법(깊은 우물 공법)은 지중에 대구경 관정(우물)을 설치하고 그 안에 수중모터펌프를 넣어 직접 양수함으로써 광범위하고 심도 깊은 지하수를 배제하는 중력배수(重力排水) 공법이다. 대규모 굴착·터널·심도가 깊은 흙막이 공사에서 용수량이 많고 투수성이 큰 자갈·조립 사질토 지반의 배수에 널리 쓰인다. Well Point가 진공을 이용한 강제배수인 것과 달리, Deep Well은 중력에 의한 자연유입 배수로 진공장치가 불필요해 심도·유량 제약이 적다는 점이 시험에서 비교 포인트로 자주 출제된다.
2. Deep Well 설비 단면 구조 (그림)
그림① Deep Well 단면 구조 — 대구경 케이싱·필터재·스트레이너·수중펌프에 의한 중력배수 및 광역 지하수위 저하
3. 핵심 기준/원리
항목
기준/내용
배수 원리
중력배수 — 대구경 관정에 자연유입된 지하수를 수중모터펌프로 직접 양수(진공 불필요)
관정경(케이싱)
통상 φ300~600mm 내외 (대구경)
적용 심도
심도 제약이 적어 20~50m 이상도 시공 가능(양수량·대수층 심도에 따라 결정)
적용 지반
투수계수 큰 자갈·조립 사질토(k > 10⁻³cm/s 내외), 피압대수층에도 적용
양수량
대유량(공당 수백~수천 ℓ/min 규모) 처리 가능, Well Point 대비 공당 배수능력 큼
펌프
수중모터펌프(정전 대비 예비발전기 병설 권장)
배치 간격
대수층 조건·양수시험(단계양수시험) 결과에 따라 산정, 소요 공수 최소화
4. 원인/종류/핵심
적용 판단 두문자 「투·심·양」 투수성(자갈·조립사질토, 큰 k값) · 심도(깊은 대수층, 20m 이상) · 양수량(다량 용수 처리 필요) → 이 3조건이면 Deep Well 선택, 반대로 얕고 세립질이면 Well Point 선택
Deep Well은 단계양수시험(Step Drawdown Test)으로 대수층의 투수계수·비산출률을 파악해 공수·배치간격·양수량을 결정한다. 다수 관정을 동시 양수하면 지하수위 강하곡선이 중첩되어 광범위한 지하수위 저하가 발생하므로, 저하 범위가 인접 부지·구조물에 미치는 영향을 반드시 사전 검토해야 한다.
5. 대책/유의
배치계획: 단계양수시험으로 대수층 특성 파악 후 관정 위치·간격·심도 결정
필터재 관리: 스트레이너 개공률과 필터재(자갈) 입도를 대수층 세립분에 맞춰 선정 — 세립분 유출(Piping) 방지
펌프 관리: 정전·고장 대비 예비펌프·발전기 확보, 연속가동 점검
주변지반 영향: 광역 지하수위 저하로 인한 인접 구조물 압밀침하 우려 → 계측관리·리차지웰 병용 검토
양수량 최소화: 굴착에 필요한 최소한도로 배수량 관리, 과잉양수 지양
수질/환경: 배출수 탁도 관리, 인근 지하수 이용시설 영향 사전 협의
6. 암기 체크리스트
7. 관련 주제
Well Point 공법약액주입공법(그라우팅)지하수위 저하 주변지반 침하대책리차지웰(Recharge Well)흙막이 계측관리보일링·히빙
📝 예상문제 & 모범답안
용어예상Deep Well 공법의 정의 및 특징. (10점)
1. 정의대구경 관정을 지중에 설치하고 수중모터펌프로 직접 양수하여 지하수위를 광범위·심도 깊게 저하시키는 중력배수공법.2. 특징① 진공장치 불필요(중력배수) ② 심도 제약이 적어 대심도(20m 이상) 대응 가능 ③ 투수성 큰 자갈·조립 사질토·피압대수층에 유리 ④ 대유량 처리에 적합.
용어예상단계양수시험(Step Drawdown Test)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의양수량을 단계적으로 증가시키며 지하수위 강하량을 측정, 대수층의 투수계수·비산출률·적정 양수량을 파악하는 시험.2. 활용시험 결과를 근거로 Deep Well의 관정 배치간격·공수·양수능력을 산정하며, 과잉양수로 인한 주변지반 침하를 예방하는 기초자료로 활용한다.
1. 역할Deep Well 관정 내부에 직접 침수 설치되어 지하수를 지상으로 강제 양수하는 펌프. 흡입 양정 제한이 없어 대심도 양수에 적합.2. 유의사항① 정전·고장 대비 예비발전기·예비펌프 확보 ② 모래 유입에 의한 마모 방지(필터재·스트레이너 관리) ③ 연속가동 점검 및 배출수 처리계획 수립.
용어예상리차지웰(Recharge Well)공법에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의Deep Well 등으로 양수한 지하수를 배면(인접)측 관정에 재주입하여 굴착지역만 선택적으로 배수하고 인접 지하수위는 원상 유지시키는 침하방지 공법.2. 적용 효과인접 지반의 간극수압 저하를 방지해 유효응력 증가·압밀침하를 억제하며, Deep Well의 광역 저하영향을 상쇄하는 대표적 보완공법으로 활용된다.
서술형예상Deep Well 공법의 원리·적용조건과 Well Point 공법과의 차이점 및 주변지반에 미치는 영향과 대책에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요Deep Well은 대구경 관정과 수중펌프에 의한 중력배수공법으로, 투수성이 크고 심도가 깊은 지반의 대유량 배수에 활용되며 Well Point와 원리·적용범위가 상이하다.Ⅱ. 원리·적용조건 및 Well Point 공법과의 차이점① 원리 — 대구경 케이싱·필터재·스트레이너로 지하수를 자연유입시켜 수중펌프로 직접 양수(중력배수, 진공 불필요), Well Point는 진공펌프로 강제흡입한다는 점이 근본적 차이② 적용심도 — Deep Well(20~50m 이상 가능) vs Well Point(편측 6m 내외로 제한적)③ 적용토질 — Deep Well(자갈·조립사질토) vs Well Point(세립~중립 모래질)④ 설비 — Deep Well(소수 대구경 관정+수중펌프) vs Well Point(다수 소구경 웰포인트관+진공펌프)Ⅲ. 주변지반 영향 및 대책광역 지하수위 저하는 인접 점성토층의 유효응력 증가 → 압밀침하를 유발해 인접 구조물 부등침하·균열의 원인이 된다. 대책으로 ① 리차지웰 병용 지하수위 유지 ② 양수량 필요최소화 ③ 계측관리(지하수위계·침하계·경사계) ④ 필요시 차수벽(SCW·약액주입) 병행이 요구된다.
지하수위 저하량 s(강하량)는 대수층 투수계수 k, 양수량 Q, 대수층 두께 등에 지배되며(Thiem 공식 등 우물공식), 다수 관정의 강하곡선이 중첩되어 영향반경이 확대되는 점을 설계에 반영해야 한다.
대심도 굴착현장에서 Deep Well 과잉양수로 인접 건물이 압밀침하·균열이 발생한 사례가 보고되며, 양수량 관리와 계측 연계 대응이 미흡했던 것이 공통 원인으로 지적된다.
Ⅳ. 맺음말Deep Well은 대유량·대심도 배수에 효과적이나 주변지반 침하 리스크가 크므로, 지반조건에 맞는 공법 선정과 양수량·계측 관리를 병행해야 한다.
서술형예상Deep Well 공법의 시공관리(배치계획·필터재·펌프관리) 방안에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요Deep Well은 대유량·대심도 배수에 효과적이나 관정 배치·필터재 선정·펌프 운영 전반의 시공관리가 미흡하면 배수효율 저하 및 주변지반 침하를 초래할 수 있다.Ⅱ. 배치계획① 사전 단계양수시험으로 대수층 투수계수·비산출률 파악 ② 굴착 규모·용수량에 따라 관정 수·간격 산정 ③ 강하곡선 중첩을 고려해 최소 공수로 목표 수위저하 달성Ⅲ. 필터재·스트레이너 관리① 대수층 입도분포에 맞는 필터재(자갈) 및 스트레이너 개공률 선정 ② 세립분 유출(Piping)로 인한 공내 폐색·주변 지반 이완 방지 ③ 관정 설치 후 개발(Development) 작업으로 필터재 주변 투수성 확보Ⅳ. 펌프 운영관리① 수중모터펌프 정전·고장 대비 예비펌프·발전기 상시 확보 ② 양수량은 굴착에 필요한 최소한도로 제한(과잉양수 지양) ③ 배출수 탁도·수질 관리 및 인근 지하수 이용시설 영향 협의
관정의 배수량은 우물공식(Thiem 공식 등)으로 예측하며, 실제 시공 중에는 수위계측을 통해 예측치와 실측치의 괴리를 지속 보정해야 과잉양수를 방지할 수 있다.
필터재 선정 부적합으로 세립분이 지속 유출되어 관정 주변 지반이 함몰된 사례가 있어, 개발작업과 필터재 입도관리의 중요성이 강조된다.
Ⅴ. 맺음말Deep Well의 배수효율과 안전성은 배치계획·필터재관리·펌프운영이 유기적으로 관리될 때 확보되므로, 시공 전 과정에 걸친 계측기반 관리가 필수적이다.
📚 출처·근거
KCS 11 xx xx (토공사·기초)
KDS 11 xx xx (지반설계기준)
구조물기초설계기준
※ 본 정리는 위 기준을 바탕으로 학습용으로 재구성한 것으로, 세부 수치·조항은 최신 개정본 확인 필요. 예상문제 출처는 "예상"이며, 실제 출제 회차는 기출 수집(/crawl) 후 표기됩니다.