📝 예상문제 & 모범답안
용어예상Underpinning(언더피닝)의 정의와 적용목적. (10점)
1. 정의
기존 구조물의 기초를 보강하거나 하부에 새로운 지지구조를 형성해 지지력을 증대·확보시키는 공법.
2. 적용목적
인접 근접굴착으로 인한 기존 건물 침하·붕괴 우려 시, 굴착 전 사전 기초보강으로 안전성을 확보하기 위함.
용어예상근접시공 시 지하수위 저하로 인한 압밀침하 발생 메커니즘. (10점)
1. 메커니즘
흙막이 배면 지하수를 양수(배수)하면 간극수압이 감소하고 유효응력이 증가해 점성토층이 압밀·침하되며, 이는 인접구조물 부등침하의 주요 원인이 된다.
용어예상근접시공 전 실시하는 가옥조사(사전 균열조사)의 목적. (10점)
1. 목적
공사 착공 전 인접건물의 균열·기울기·침하 현황을 사진·계측으로 기록해 공사로 인한 손상 여부를 객관적으로 판단할 수 있는 근거자료 확보, 민원·분쟁 대응.
용어예상인접구조물 보강을 위한 약액주입 그라우팅공법. (10점)
1. 정의
지반 내 화학적 고결재(약액)를 주입해 지반강도·차수성을 증대시키는 보강공법.
2. 근접시공 적용
흙막이 배면 또는 인접건물 기초 하부에 선시공해 지반이완·침하를 억제, Underpinning의 보조공법으로도 활용.
서술형예상근접시공 시 인접구조물의 침하·균열 발생원인과 방지대책에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
도심 재건축·재개발 증가로 경계선 인접 굴착이 일반화되면서 인접구조물 침하·균열에 대한 사전조사와 대책 수립이 필수적이다.
Ⅱ. 발생원인 (두문자 변·수·진·재)
① 변위 : 흙막이벽 배부름·과다변위로 배면 지반 이완
② 수위저하 : 배수·양수로 인한 압밀침하
③ 진동 : 항타·발파·중장비 진동에 의한 지반 다짐침하
④ 재하하중 : 인접부 장비·자재 적치로 인한 추가 침하
Ⅲ. 방지대책
① 사전조사 : 가옥조사(균열·기울기 기록)로 현황 증거화
② 고강성 흙막이 : 지하연속벽 등 변위 최소 공법 채택
③ 지하수위 관리 : 지수벽·복수공법으로 수위 유지
④ Underpinning : 기존 기초 사전보강(마이크로파일·약액주입)
⑤ 저진동 공법 : 유압압입·선굴착 방식 채택
⑥ 계측관리 : 건물경사계·Tell-tale 실시간 감시
인접구조물 침하는 흙막이벽 변위에 따른 지반이완대(Ground Loss)와 지하수위 저하에 따른 압밀침하가 중첩되어 발생하며, 침하량은 흙막이벽으로부터의 이격거리에 반비례하는 경향(영향권 통상 굴착깊이의 2~3배)을 보인다.
지하수위 관리 없이 굴착을 진행해 인접 노후주택에 균열이 발생, 소송으로 이어진 사례가 다수이며 착공 전 가옥조사 미실시가 분쟁 장기화의 원인으로 지적된다.
Ⅳ. 맺음말
근접시공은 기술적 대책과 함께 사전조사·계측관리·주민소통이 병행되어야 분쟁을 최소화하고 안전한 시공이 가능하다.
서술형예상Underpinning(언더피닝) 공법의 종류와 시공순서, 시공 시 유의사항에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
Underpinning은 근접굴착으로 지지력 상실이 우려되는 기존 구조물의 기초를 사전에 보강하는 공법으로, 지반조건·기초형식·인접 이격거리에 따라 다양한 방식이 적용된다.
Ⅱ. Underpinning 종류
① 약액주입방식 : 기존 기초 하부 지반에 그라우트를 주입해 지지력을 증대, 소규모·저심도 보강에 적합
② 마이크로파일(Micropile)방식 : 소구경 강봉·강관말뚝을 기초 하부에 경사 압입해 하중을 지지층까지 전달, 협소 공간에서도 시공 가능
③ 강재브라켓·보강빔방식 : 기존 기초 측면에 강재 브라켓·보강빔을 설치해 하중을 신설 기초로 전이
④ Jack-up(들보받침)방식 : 유압잭으로 기초를 임시 지지한 후 하부를 굴착·보강, 대형 구조물의 부분 재시공 시 적용
Ⅲ. 시공순서
① 사전조사 : 기존 기초 심도·형식, 지반조건, 균열현황 정밀조사
② 가설보강 : 굴착 전 임시 지지대·잭 설치로 기존 구조물 하중 분산
③ 단계 굴착·보강체 시공 : 기초 하부를 소구간씩 순차 굴착하며 마이크로파일·브라켓 등 보강체 설치
④ 하중전이 : 신설 보강체로 하중을 서서히 전이(재하시험 병행)
⑤ 검증·마감 : 보강 후 침하계측으로 안정성 확인 후 가설지지대 해체
Ⅳ. 시공 시 유의사항
① 순차 소구간 시공 : 동시에 넓은 구간을 굴착하지 않고 소구간씩 순차 시공해 지지력 상실 방지
② 계측관리 : 침하계·경사계로 시공 전 구간 실시간 감시, 관리기준 초과 시 즉시 중지
③ 하중전이 속도관리 : 급격한 하중전이는 부등침하 유발 → 단계적·완만하게 진행
④ 지하수 유입 대책 : 굴착 중 용수 발생 시 즉시 배수, 차수 그라우팅 병행
Underpinning 설계는 기존 기초의 접지압을 신설 보강체가 안전하게 분담하도록 지지력 배분을 검토하며, 시공 중에는 기존 기초의 응력이 순간적으로 집중되지 않도록 소구간 시공원칙(Underpinning Pit 방식)이 핵심이다.
넓은 구간을 한번에 굴착하며 언더피닝을 시행하다 기존 건물이 순간 침하한 사례가 있어, 소구간(통상 1.0~1.5m 폭) 순차시공 원칙 준수의 중요성이 강조된다.
Ⅴ. 맺음말
Underpinning은 정밀한 사전조사와 소구간 순차시공, 계측 기반 하중전이 관리가 결합될 때 기존 구조물의 안전을 확보하면서 근접굴착을 완료할 수 있다.
📚 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.