1. 계측 개요
- 목적가시설 · 흙막이 굴착에서 토압계(earth pressure cell, EPC)는 흙막이 벽체 배면 또는 설계 심도에서 배면 토사가 벽체에 가하는 총토압 · 유효토압 변화 추적(KDS 11 10 15 §4.1.1 · KCS 11 10 15 · KR C-02050 해설4 · §1.2). 본 페이지는 토압계만 다룹니다
- 적용 범위감지면은 배면 되메우기 토사와 직접 접촉 · 토압 작용 방향은 배면 → 벽체 지하수위(G.W.L) · 간극수압(u)은 지하수위계 · 주변지반 간극수압 리프와 물리량 · 설치가 다릅니다. 벽체 변위는 가시설 IPI · 지보재 하중은 버팀보 · 어스앵커 정본과 시간 동기화
- 주요 구성토압계는 배면 되메우기 토사와 감지면이 직접 접촉하도록 설치하며, 굴착 · 지보재 설치 · 양수 이벤트와 시간 동기화해 추세를 해석 IPI · 지하수위계 · 하중계와 연계하되 본 페이지는 토압계 설치 · 해석만 다룹니다
2. 주요 계측 항목
- 목적가시설 · 흙막이 굴착에서 토압계(earth pressure cell, EPC)는 흙막이 벽체 배면 또는 설계 심도에서 배면 토사가 벽체에 가하는 총토압 · 유효토압 변화 추적(KDS 11 10 15 §4.1.1 · KCS 11 10 15 · KR C-02050 해설4 · §1.2). 본 페이지는 토압계만 다룹니다
- 적용 범위감지면은 배면 되메우기 토사와 직접 접촉 · 토압 작용 방향은 배면 → 벽체 지하수위(G.W.L) · 간극수압(u)은 지하수위계 · 주변지반 간극수압 리프와 물리량 · 설치가 다릅니다. 벽체 변위는 가시설 IPI · 지보재 하중은 버팀보 · 어스앵커 정본과 시간 동기화
- 주요 구성토압계는 배면 되메우기 토사와 감지면이 직접 접촉하도록 설치하며, 굴착 · 지보재 설치 · 양수 이벤트와 시간 동기화해 추세를 해석 IPI · 지하수위계 · 하중계와 연계하되 본 페이지는 토압계 설치 · 해석만 다룹니다
3. 대표 단면·원리
- 측정 대상측정 물리량: 토압계는 접촉면 법선 방향 총응력(σ) 또는 유효토압 성분을 전기 신호로 변환 현장에서는 kPa · MPa 또는 상대 변화량(Δσ)로 관리하며, 절대값은 센서 보정 · 접촉 조건 · 아치효과에 민감하므로 초기치 대비 추세가 핵심(SOE-EARTH-PRESSURE-01)
- 측정 원리hero Figure(IMG-158): SOE 단면 · 배면 토사 · 흙막이 벽체 · 굴착 분리 · EPC 감지면 flush · 토압 화살표(배면 → 벽체)
| 구분 | 표기 | 본 페이지 |
|---|---|---|
| 토압계(EPC) | σh · 배면→벽체 | 본 항목 |
| 지하수위계 | G.W.L · 관측공 | 지하수위계 |
| 간극수압계 | u · filter tip | 주변지반 연계 |
| 지중경사계 | 수평변위 δ | 가시설 IPI |
4. 설치·운영
- ③ 설치 위치: 대표 단면 · 최대 토압 예상 단면에 EPC 위치 · 심도를 계측관리계획서에 확정
- 벽체 배면 또는 설계 심도: 흙막이말뚝 · CIP · 슬러리월 · H형강+토류판 등 형식별 상세는 설계도서에 따름
- 감지면이 배면 되메우기 토사와 접촉하도록 설치 · 굴착측 공허 · 그라우트 층이 감지면 앞에 오지 않게 시공
- 토압 작용 방향(배면 → 벽체)을 도면 · 현장에 화살표로 표기
- 토압계 위치와 지하수위 관측공 · 간극수압 천공을 동일 좌표에 두지 않음
- ④ 설치 구조: EPC 본체 · 케이블 · 보호관 · 매몰 그라우트(필요 시) · 감지면 보호
- 데이터로거 · 원격계측 연동 · 10분 자동 수집(KR C-02050)
- ⑤ 초기값 설정: 설치 · 매몰 직후 안정화 구간(통상 수일~수주) 관측 후 기준선(0) 확정
- 굴착 · 지보재 설치 · 프리로드 · 강우 · 양수 이벤트 직전 · 직후 별도 기록
- 감리 · 시공 확인: 감지면 방향 · 배면 토사 접촉 · 케이블 손상 여부 확인
- 착공 전: EPC 기준선, 설치 위치 · 감지면 방향
- 1단 굴착: 토압 초기 반응, 배면 토사 재하 · 굴착 속도
- 지보재 설치: 토압 · 하중 연계, 띠장 · 버팀보 · 앵커 이벤트
- 심층 굴착: 토압 추세 · 비대칭, IPI 변위 · 하중계 동시
- 양수 · 강우: 수압 분리 해석, G.W.L · u는 연계 리프
- 해체 · 되메우기: 토압 재분포, 지보 해체 순서 · 잔류 변위
전생애주기계측(공사 중 설치 → 유지관리 단계 지속 운영) · KR C-02050 해설5 §1.2 (표11~13) · KDS 11 10 15 §4.1.2 · 측정은 10분 주기 자동 수집(현장·운영 조건에 따라 조정) · 내구연한·유지관리 이관은 설계도서·계측관리계획서 우선. 표준 프로토콜 · 시간 동기 · 로컬 버퍼 · 암호화·재전송 · 유지관리 시스템 연계 (원격계측시스템 · KR C-02050 해설5 §2)
전생애주기계측 항목
| KR 전생애주기 항목 | 본 페이지 | 자동계측 사양(요약) | 배치 요약 |
|---|---|---|---|
| 지중경사계 | 지중경사계 | 심도별 수평변위·활동면 추정 후보 | |
| 지표면신축계 | 지표면신축계 | 표면 균열·단차·토괴·블록 이동 | |
| 지표경사계·GNSS | 지표경사계·GNSS | 표면 기울기·좌표 변위 | |
| 지표침하계 | 지표침하계 | 표면 침하·잔류침하 | |
| 지하수위계 | 지하수위계 | 자유수면·우기·배수 반응 | |
| 간극수압계 | 본 항목 | 토층 간극수압·전단강도 연계 | |
| 강우량계 | 강우량계 | 강수·선행 강우·원인 해석 | |
| 구조물경사계 | 구조물경사계 | 옹벽·보강토 등 구조물 본체 기울기 | |
| 앵커하중계 | 앵커하중계 | 앵커·지보재 인장력 | |
| 변형률계 | 변형률계 | 보강재·앵커·말뚝 응력·변형 | |
| 낙석 감지 | 낙석 감지 | 토석류·낙석 이벤트 감시(현장별 계기) |
5. 해석·관리
| 현상 | 검토 방향 | 현장 확인 |
|---|---|---|
| 토압↑ + IPI↑ + 하중↑ | 배면 토압 · 지보 부담 | EPC · IPI · strut/anchor |
| 토압↑ · IPI 정체 | 접촉 · 아치 · 초기치 | 감지면 · 매몰 · 시공 일지 |
| 단일 EPC만 급변 | 센서 · 케이블 · 온도 | 인접 EPC · 로거 |
| 토압↓ 급감 | 이탈 · 손상 · 배면 공극 | 육안 · 감지면 접촉 |
| G.W.L만 변동 | 수압 · 토압 혼동 아님 | 지하수위계 · 간극수압 |
- KR C-02050 Rev.6「계측」해설4 · 해설5 §1.2 · §4.3 · ⑧ 적용 기준: KDS 11 10 15:2025「지반계측」§4.1.1 · KCS 11 10 15:2025「시공 중 지반계측」 · 해설5 §1.2 · 설계도서 · 계측관리계획서 · 발주처 관리기준
- 허용 토압 · 변화율은 현장별 계획서 준수
