흙막이 가시설 계측의 필요성, 측정 위치별 계측 기기의 종류와 목적, 빈도

흙막이 가시설 계측의 필요성, 측정 위치별 계측 기기의 종류와 목적

 

 

계측의 정의와 필요성

 

계측의 정의

“계측(Measurement)”이라 함은 조사, 설계 및 시공 시에 발생되는 오차 나 설계, 시공의 오류를 보완하기 위하여 기구를 활용하여 구조물과 지반 등의 거동을 측정하는 행위

 

계측의 필요성

- 계획 시 조사 결과의 오류에 의한 설계상 결점을 시공 중 발견하기 위한 수단

- 굴착공사가 지반 및 주변 구조물에 미치는 영향에 대한 정보 수집

- 계측자료를 분석하여 설계의 과대, 과소 여부를 판정함으로써 경제적인 설계가 가능

- 계측자료를 역해석하여 가정된 지반조건을 적절하게 조정

- 축적된 자료를 통하여 향후 합리적인 설계의 도출

 

측정 위치별 계측 기기의 종류와 측정 목적

측정위치	측정항목		사용 계측기	육안관찰	측정목적
흙막이 벽체	측 압	● 토압 ● 수압	● 토압계 ● 수압계	● 벽체의 휨, 균열 ● 흙막이 벽체 연결부 연속성 확인 ● 주변지반 균열, 침하누수	● 측압의 설계값/계측값 비교 ● 주변수위, 간극수압 및 벽면수압 관련성 파악
	변 형	● 두부변위 ● 수평변위	● 트랜싯, 추 ● 경사계		● 변형 허용치 이내여부 파악 ● 토압, 수압 및 벽체변형 관계 파악
	● 벽체의 응력		● 변형률계		● 응력분포를 계산해 설계시 계산된 응력과 비교 ● 허용응력/계측값 비교 (벽체 안전성 확인)
버팀대 어스앵커	● 축력 ● 변형률 ● 온도		● 하중계 ● 변형률계 ● 변위계 ● 온도계	● 버팀대 평탄성 ● 볼트의 조임상태	● 버팀대 및 어스앵커 작용하중 파악 ● 설계 허용축력과 비교
굴착지반	● 굴착면 변위 ● 임의적 변위 ● 간극수압 ● 지중 수평변위		● 지중경사계 ● 층별침하계 ● 간극수압계 ● 지하수위계	● 내부지반 용수 ● 보일링, 히빙	● 응력해방에 의한 굴착측 변형과 주변지반 거동 파악 ● 배면, 흙막이 벽체 및 굴착저면의 변위관계 파악 ● 허용변위량/계측값 비교 ● 굴착/배수에 따른 침하량 및 침하범위 파악
주변지반	● 지표/지중 수직 및 수평 변위 ● 간극수압		● 지중경사계 ● 층별침하계 ● 지표침하계 ● 지하수위계	● 배면지역 균열, 침하 ● 도로연석, 블록 등 벌어짐
인접건물	● 수직변위 ● 경사		● 지표침하계 ● 건물경사계 ● 균열계	● 구조물 균열 ● 구조물 기울어짐	● 굴착 및 지하수위 저하에 의해 발생되는 기존 구조물의 균열 및 변위 파악
유독가스 수질오염	● 탄산/메탄가스 ● 수질오염		● 가스탐지기 ● 수질시험	-	● 굴착 구간 가스발생 확인 ● 지반개량 등에 의한 주변지역의 수질오염 확인

 

계측기의 정의

계측기 별 측정 빈도 예시 (출처 : 한국지반공학회)

 

지중경사계

“지중경사계(Inclinometer)”라 함은 지반 변위의 위치, 방향, 크기 및 속도 를 계측하여 지반의 이완 영역 및 흙막이 구조물의 안전성을 계측하는 기구를 말한다.

 

지하수위계

“지하수위계(Water level meter)”라 함은 지하수위 변화를 계측하는 기구 를 말한다.

 

간극수압계

“간극수압계(Piezometer)”라 함은 굴착공사에 따른 간극수압의 변화를 측 정하는 기구를 말한다.

 

토압계

“토압계(Soil pressure meter)”라 함은 주변지반의 하중으로 인한 토압 변 화를 측정하는 기구를 말한다.

 

하중계

“하중계(Load cell)”라 함은 스트럿(Strut) 또는 어스앵커(Earth anchor) 등의 축 하중 변화를 측정하는 기구를 말한다.

 

 

변형률계

“변형률계(Strain gauge)”라 함은 흙막이 구조물 각 부재와 인접 구조물 의 변형률을 측정하는 기구를 말한다.

 

건물경사계

“건물경사계(Tiltmeter)”라 함은 인접한 구조물에 설치하여 구조물의 경사 및 변형상태를 측정하는 기구를 말한다.

 

지표침하계

“지표침하계(Surface settlement system)”라 함은 지표면의 침하량을 측 정하는 기구를 말한다.

 

층별침하계

“층별침하계(Differential settlement system)”라 함은 지반의 각 지층별 침하량을 측정하는 기구를 말한다.

 

균열계

“균열계(Crack gauge)”라 함은 주변구조물 및 지반 등의 균열 발생 시에 균열의 크기와 변화 상태를 정밀 측정하여 균열속도 등을 파악하는 기구 를 말한다.

 

계측기 별 측정 빈도 

계측항목	측정시기	측정빈도	비고
지하수위계	설치 후	1회/일로 1일간	초기치 선정
	공사 진행 중	2회/주	우천 1일 후 3일간
	공사 완료 후	2회/2주	역속측정
하중계	설치 후	3회/일로 2일간	초기치 선정
	공사 진행 중	2회/주	다음 단 설치 시 추가 측정
	공사 완료 후	2회/주	다음 단 해체 시 추가 측정
변위계	설치 후	3회/일	초기치 선정
	공사 진행 중	3회/주	다음 단 설치 시 추가 측정
	공사 완료 후	2회/주	다음 단 해체 시 추가 측정
지중경사계	Grouting 완료, 4일 후	1회/일로 3일간	초기치 선정
	공사 진행 중	2회/주
	공사 완료 후	2회/주
건물경사계	설치 후 1일 경과	1회/일로 3일간	초기치 선정
	공사 진행 중	2회/주
	공사 완료 후	2회/주
지표침하계	설치 후 1일 경과	1회/일로 3일간	초기치 선정
	공사 진행 중	2회/주
	공사 완료 후	2회/주