1. 계측 개요
- 목적연약 지반은 성토 및 지반개량 과정에서 침하, 간극수압, 측방유동을 측정 → 압밀 진행과 안정성을 관리하는 계측. 연약지반은 하중 재하 시 장기 침하와 측방유동이 발생할 수 있으며, 간극수압 소산 속도 기준 전단강도 증가와 안정성이 차이 발생
- 적용 범위침하계, 층별침하계, 간극수압계, 지중경사계를 함께 설치 → 성토 속도와 안정성을 판단. 총 침하량만으로는 원인 지층을 알기 어려우므로 층별침하계가 중요하며, 측방유동 징후는 지중경사계 수평변위와 연계. 성토 속도 · 단계성토 · 프리로딩 해제 시점 결정의 핵심 근거
2. 주요 계측 항목
- 압밀 진행침하 · 간극수압 소산으로 압밀 진행과 강도 증가 확인
- 침하 예측최종 침하량 · 잔류침하를 예측 · 개량 효과를 평가
- 측방 안정측방유동 · 성토 안정성을 지중경사계로 평가
- 공정 제어성토 속도 · 단계성토 · 프리로딩 해제 시점을 계측으로 결정
3. 대표 단면·원리
- 측정 대상연약지반 거동은 Terzaghi 압밀 이론과 유효응력 개념으로 설명 성토 하중 → 간극수압 상승 → 시간에 따른 소산 → 유효응력 증가 → 침하 · 강도 변화.
- 측정 원리층별침하계는 지층별 기여도를, 간극수압계는 소산 속도를, 지중경사계는 측방 변형 제공
4. 설치·운영
- 지반조사 · 성토 계획 기준 대표 단면과 계측 심도 확정
- 성토 전 침하계 · 층별침하계 · 간극수압계를 설치 · 초기치를 확보
- 성토체 · 연약층 경계에 지중경사계를 배치해 측방유동을 감시
- 지하수위계로 배수 · 수위 변화 추적
- 성토 단계별 계측 빈도 상향이고 데이터를 성토고와 연동
- 원격계측으로 야간 · 휴일 성토 시 실시간 경보 설정
- 착공 전: 침하계, 간극수압계, 초기치 · 지반조사 연계
- 1단 성토: 총침하, 간극수압, 즉시침하 · 압밀 반응
- 성토 진행: 층별침하, 지중경사계, 침하속도 · 측방유동
- 프리로드 · 안정: 간극수압 소산, 다음 하중 단계 · 안정관리
- 개량 · 되메우기: 전 항목, 잔류침하 · 개량 효과 검증
5. 해석·관리
| 현상 | 센서 | 해석 |
|---|---|---|
| 시간-침하 곡선 | 침하계, 층별침하계 | 압밀계수 · 잔류침하 추정 |
| 간극수압 소산 | 간극수압계 | 강도 증가 · 다음 성토 가능 여부 |
| 측방 변위 | 지중경사계 | 성토 속도 · 한도 검토 |
| 지층별 침하 | 층별침하계 | 개량층 · 연약층 기여도 분리 |
- 연약지반 기준은 성토 안정율, 허용 침하, 허용 측방변위, 간극수압 소산율 기준 설정 성토 중 급격한 침하 · 측방변위 · 간극수압 재상승 시 성토 중지 · 속도 조정 검토
- KCS: 현장 계측책임자 · 계측관리계획서 · 측정 · 보고 · 기준 초과 대응
자주 묻는 질문
침하계와 층별침하계를 함께 쓰는 이유는?
총 침하만으로는 어느 지층에서 침하가 발생하는지 알 수 없 층별침하계는 개량 효과와 잔류침하 위험 판단에 유리
간극수압이 오래 소산되지 않으면?
성토 속도가 과도하거나 배수가 불량 가능. 성토 속도 조정 · 배수 대책 검토
측방유동은 어떤 계측기로 보나요?
지중경사계 · 다점지중변위계로 수평 · 전단 변형을 추적하고, 성토 하중 · 지하수위 연계
잔류침하 예측은 필수인가요?
교통 · 구조물 연계 시 잔류침하가 허용치를 넘을 수 있어 시간-침하 곡선 · 압밀 해석과 계측을 병행