가시설·흙막이

가시설 계측: 목적·측정 원리·설치·데이터 해석·관리기준·관련 센서

가시설 계측 전체 개념도 - 굴착 단면 개요: [좌]인접건물|배면|벽체|[우]굴착측, 흐름도 금지
가시설 계측 전체 개념도: 굴착 단면과 대표 계측 항목(지중·수위·지보재·지표·인접구조물)

1. 계측 개요

  • 목적가시설 · 흙막이는 굴착 과정에서 흙막이 벽체, 지보재, 주변 지반 및 인접 구조물의 거동을 정량적으로 확인 → 굴착 안정성과 주변 영향성을 관리하는 계측. 가시설 공사는 지반을 단계적으로 굴착하면서 흙막이 벽체, 버팀보, 어스앵커, 주변 지반이 상호작용하는 공정
  • 적용 범위굴착 깊이가 증가하면 벽체 수평변위, 지보재 하중 변화, 지하수위 저하, 인접 건물 침하 및 균열이 동시에 발생 가능. 따라서 지중경사계, 하중계, 지하수위계, 토압계 데이터를 함께 해석 필요. 단일 센서의 절대값만으로 판단하지 않고 굴착 단계 · 강우 · 양수 이력과 복수 센서의 동시 변화를 검토하는 것이 핵심

2. 주요 계측 항목

  • 벽체 안정성흙막이 벽체의 수평변위가 설계 허용범위 내에 있는지 지중경사계로 확인
  • 지보재 부담버팀보 · 어스앵커 하중의 과소 또는 과대 상태를 하중계로 점검
  • 주변 영향굴착에 따른 주변 지반 침하와 인접 건물 영향을 지표침하계, 균열계, 구조물경사계로 조기 파악
  • 수리 · 토압 조건지하수위 변화와 토압 변화가 굴착 안정성에 미치는 영향을 지하수위계, 토압계로 분석

3. 대표 단면·원리

흙막이 계측 설치 대표 단면도 - 배면지반 지하수 지보재 인접구조물 계측
흙막이 계측 설치 대표 단면: SOE 3분할·ANC-CLOCK·11종 (v9)
  • 측정 대상가시설 계측은 변위(지중경사계), 하중(하중계), 수위(지하수위계), 토압(토압계), 균열 · 경사(균열계 · 구조물경사계)를 통합 해석 굴착 단계별로 계측값을 기록 · 설계 예측값 · 관리기준과 비교 벽체 변위 증가와 지보재 하중 증가가 동시에 나타나면 배면 토압 증가 또는 지보재 부담 증가를 의심하고, 변위만 증가하면 지보재 설치 시점 · 프리로드 · 초기치 오류 점검

4. 설치·운영

굴착 단계별 계측 흐름도 - 4단계 굴착저면·지중경사계·지하수위·어스앵커 하중계
굴착 단계별 계측 흐름도 v5: 4단계·IPI·G.W.L·어스앵커 LC(③④)
  • 계측관리계획서 기준: 위험 단면 · 대표 단면 · 인접 구조물 인접부 배치 확정
  • 지중경사계는 예상 변위 방향과 측정축 일치 · 안정층까지 설치
  • 버팀보 · 앵커 하중계는 설계 위치에 설치 · 초기치를 안정 후 확정
  • 지하수위계 · 토압계는 관측 목적 심도 기준 설치 · 표면수 유입을 차단
  • 인접 건물에는 균열계 · 구조물경사계 · 측량 프리즘을 배치 · 초기 상태 기록
  • 데이터로거 · 원격계측시스템으로 자동 수집 · 설계예상변위 · 최대허용변위 기준 적용
  • 착공 전: 전 계측 항목, 초기치 설정, 인접 구조물 사전조사
  • 1단 굴착: 지표침하, 지하수위, 배면 지반 초기 반응 확인
  • 지보재 설치 후: 하중계, 변형률계, 프리로드, 축력 변화 확인
  • 심층 굴착: 지중경사계, 토압계, 수위계, 벽체 변위 집중 심도 확인
  • 최종 굴착: 전 계측 항목, 관리기준 접근 여부 검토
  • 해체 · 되메우기: 하중계, 변위계, 지보재 해체에 따른 변위 재증가 확인

5. 해석·관리

연계 현상확인 센서해석 포인트
벽체 변위 증가 + 하중 증가지중경사계, 하중계배면 토압 · 지보재 부담 증가 검토
변위 증가, 하중 변화 소지중경사계, 하중계지보재 설치 시점 · 프리로드 · 초기치 점검
지하수위 급변지하수위계, 침하계양수 · 강우 · 주변 침하와 연계
인접 건물 균열 · 경사균열계, 구조물경사계굴착 단계 · 거리 · 지반조건과 비교
  • 관리기준은 설계도서, 계측관리계획서, 발주처 기준, 인접 구조물 민감도, 굴착심도 기준 현장별로 설정 설계예상변위 · 최대허용변위 를 기준으로 하며, 초과 시 원인분석 · 시공 조정 · 작업 중지를 검토하는 관리 단계를 운영 가능
  • 변위속도 · 복수 센서 동시 변화가 단순 절대값보다 중요
  • KCS: 현장 계측책임자 · 계측관리계획서 · 측정 · 보고 · 기준 초과 대응

자주 묻는 질문

가시설 계측에서 가장 중요한 계측기는?

현장 조건에 따라 다르지만 흙막이 벽체 · 배면 지반 변위를 확인하는 지중경사계, 지보재 하중을 확인하는 하중계, 지하수 영향을 확인하는 지하수위계가 핵심

굴착 중 계측값이 갑자기 증가하면?

먼저 계측 오류 · 초기치 · 센서 상태를 확인하고, 굴착 단계 · 강우 · 지하수위 · 지보재 설치 이력과 비교 증가 속도와 복수 센서의 동시 변화가 중요

어스앵커와 버팀보 하중계를 어떻게 구분하나요?

버팀보 하중계는 보체 축력, 어스앵커 하중계는 앵커 축력 · 반력을 검토. 설치 위치 · 감지면 방향은 설계와 일치 필요

인접 건물 계측은 언제 시작하나요?

굴착 착공 전 사전조사로 초기 균열 · 경사 · 침하 기준을 확보하고, 굴착 단계별로 동일 측점 추적

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