1. 계측 개요
- 목적흙막이 벽체 계측은 굴착에 따른 벽체 수평변위, 배면 지반 거동, 지하수 · 토압, 지보재 하중, 지표침하, 인접 구조물 균열 · 경사를 통합 → 굴착 안정성을 관리 계측관리계획서의 대표 단면도처럼 인접 구조물 | 배면 지반 | 흙막이 벽체 · 띠장 | 굴착측 관계(좌 → 우) 속에서 계측기 위치를 이해하는 것이 출발점
- 적용 범위단일 센서(예: 지중경사계만)로 판단 금지 벽체 변위 증가 시 동시에 토압계 · 하중계 · 지하수위계 · 지표침하계 · 균열계 · 구조물경사계 변화를 시간 동기화 → 원인(배면 토압, 수압, 지보재 부담, 양수, 인접 영향)을 구분
- 주요 구성대표 단면도(IMG-002)는 인접 건물 · 배면 지반 · 벽체 · 굴착측이 한 단면에 보이는 계측관리계획서 수준의 그림이며, 지중경사계 · 지하수위계 · 간극수압계 · 토압계 · 하중계 · 지표침하계 · 구조물경사계 · 균열계 · 변형률계 · 데이터로거 설치 위치를 표시 수위 · 간극수압 상세는 IMG-062, 버팀보 · 앵커 하중계는 IMG-003 · 004, 인접 건물은 IMG-005를 함께 참고 계측 빈도는 굴착 단계 전환 · 지보재 설치 · 강우 · 양수 전후에 높이며, 데이터는 설계예상변위 · 최대허용변위와 비교
2. 주요 계측 항목
- 통합 감시굴착 단계별로 벽체 · 배면 · 지보재 · 수리 · 인접 구조물 거동을 한 단면 · 한 시간축에서 동시에 확인
- 벽체 · 배면 변위 · 수평변위 · 변위속도지중경사계로 심도별 수평변위 프로파일과 변위 집중 심도를 관리
- 토압 · 수압 · 유효응력 · 수압토압계 · 간극수압계 · 지하수위계로 배면 토압과 유효응력 변화를 해석
- 지보재 하중 · 축력 · 인장력버팀보 · 어스앵커 하중계로 축력 · 인장력과 설계 가정을 검증
- 주변 · 인접 영향 · 지표침하 · 균열 · 경사지표침하계, 균열계, 구조물경사계로 배면 침하와 인접 건물 영향을 조기 파악
3. 대표 단면·원리
- 측정 대상흙막이 계측은 지중(지중경사계 · 토압계 · 간극수압계), 지표(지표침하계), 구조물(균열계 · 구조물경사계), 지보재(하중계 · 변형률계)를 한 단면에서 통합 해석 벽체 형식(흙막이말뚝 · CIP · 슬러리월 · 시트파일 등) 기준 지중경사계 · 토압계 위치가 달라지나, 배면 지반 천공 또는 벽체 인접부 설치 · 안정층 근입 원칙은 공통
- 측정 원리굴착이 깊어질수록 변위 집중 심도 · 지보재 부담 · 수위 저하가 동시에 진행 1단계 굴착에서는 지표침하 · 수위 기준을, 지보재 설치 후에는 하중계 · 변형률계, 최종 굴착 단계에서는 벽체 하부 변위 · 토압 집중을 중점 검토 토압계는 감지면이 배면 지반 → 벽체 방향과 일치 필요하며, 버팀보 하중계는 띠장 접합부, 어스앵커 하중계는 굴착측에 노출된 두부(지지링 · 반력판–하중계–앵커헤드)에만 설치
4. 설치·운영
- 대표 단면 · 최대 변위 예상 단면 · 인접 구조물 인접 단면을 계측관리계획서에 확정
- 지중경사계: 벽체 배면 또는 인접 지반 천공에 수직 설치, 굴착 영향 심도 하부 안정층까지 근입, A · B축을 굴착 방향 · 직교 방향으로 정의
- 토압계: 벽체 배면 또는 설계 심도에 설치, 감지면 · 토압 작용 방향(배면 → 벽체)을 도면에 표기
- 지하수위계: 배면 지반 관측공 내부에 설치(벽체 표면 부착 금지), 수위선 · 보호관을 함께 기록
- 간극수압계: 배면 · 굴착저 하부 지정 심도 천공에 설치
- 버팀보 하중계: 띠장–버팀보 접합부(끝단)에 축압축력 방향으로 설치
- 어스앵커 하중계: 굴착측에 노출된 앵커 두부에 설치(지지링 · 반력판 → 플레이트 → 하중계 → 플레이트 → 앵커헤드 → 강연선). 정착장 · 그라우트 내부 설치 금지
- 지표침하계: 배면 지표면 측점에 배치 · 굴착 단계별 침하 측선을 구성
- 인접 건물: 균열계(균열에 수직 교차), 구조물경사계(외벽 · 기둥), 필요 시 측량 프리즘(절대 변위) 설치
- 변형률계: 띠장 · 버팀보 · 벽체 부재에 부착해 응력 · 변형을 보완
- 데이터로거 · 원격계측으로 센서를 연결하고, 설계예상변위 · 최대허용변위 기준 설정
- 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 현상 | 확인 센서 | 해석·조치 |
|---|---|---|
| 벽체 변위↑ + 하중↑ | 지중경사계, 하중계 | 배면 토압 · 지보재 부담 증가, 굴착 속도 · 양수 검토 |
| 변위↑, 하중 변화 소 | 지중경사계, 하중계 | 지보재 설치 시점 · 프리로드 · 초기치 오류 점검 |
| 토압↑ + 수위↓ | 토압계, 지하수위계, 간극수압계 | 유효응력 · 수압 분리 해석, 양수 · 배수 조정 |
| 지표침하 + 건물 균열 · 경사 | 지표침하계, 균열계, 구조물경사계 | 차등침하 · 수평변위 전달, 공법 · 굴착 단계 조정 |
| 복수 센서 동시 급변 | 전 센서 시간 동기화 | 관리기준 초과 시 원인분석 · 시공 조정 · 작업 중지 검토 |
- 관리기준은 설계도서 · 계측관리계획서 · 발주처 기준 · 인접 구조물 민감도 기준 현장별로 설정 설계예상변위 · 최대허용변위 를 벽체 · 배면 · 인접 구조물 각각에 적용하고, 단일 절대값보다 변위속도 · 복수 센서 동시 변화가 중요 기준 초과 시 지중경사계 프로파일 · 토압 · 하중 · 수위 · 침하를 통합 원인분석한 뒤 굴착 중지 · 지보 보강 · 양수 조정 · 계측 빈도 강화를 단계적으로 검토
- KCS: 현장 계측책임자 · 계측관리계획서 · 측정 · 보고 · 기준 초과 대응
자주 묻는 질문
지중경사계는 벽체에 설치하나요, 배면 지반에 설치하나요?
현장 조건과 벽체 형식 기준 다르지만, 일반적으로 벽체 배면 또는 인접 지반 천공에 설치 → 굴착 방향 수평변위 확인 안정층까지 근입 · 측정 축 방향을 명확히 정의해야
버팀보 하중계는 어디에 설치해야 하나요?
띠장–버팀보 접합부에서 축압축력이 전달되는 위치에 설치 버팀보 중앙부에 설치하는 표현은 피해야
어스앵커 하중계는 정착장 내부에 설치하나요?
아님. 일반적으로 굴착측에 노출된 앵커 두부의 반력판, 하중계, 앵커헤드 구성부에 설치
지하수위계와 간극수압계는 어떻게 구분하나요?
지하수위계는 관측공 내 수위 변화를 확인하고, 간극수압계는 특정 심도에서 수압 또는 수두 변화를 측정
벽체 변위가 증가하면 어떤 센서를 함께 봐야 하나요?
지중경사계와 함께 하중계, 토압계, 지하수위계, 간극수압계, 침하계, 인접 건물 균열 · 경사 자료를 같은 시간축에서 비교해야