[시설개론] Ch. 2 기초구조

1. 기초의 정의

 ※ 기초 지면(기초판 밑선)은 동결선 아래에 위치(북부: 120㎝, 중부 90, 남부 60)

 

 

2. 기초의 분류

  1) 기초판 형식

     -. 확대기초(독립기초): 지중보(부동침하 방지. 효과: <온통기초), 1기초-1기둥

     -. 복합기초: 1기초-2기둥 이상

     -. 연속기초(줄기초): 조적조 건물

     -. 전면기초(온통기초): 철근콘크리트 건물. 부동침하 방지에 효과적

                                       (기초 면적이 바닥면적의 ½ 이상일 경우 온통기초가 경제적)

 

  2) 지정형식

    (1) 지정기초: 모래지정, 자갈지정, 잡석지정, 밑창 콘크리트 지정

    (2) 말뚝구조

        ① 방법에 따라: 지지말뚝, 마찰말뚝, 다짐말뚝(무리말뚝)

        ② 재료에 따라: 나무말뚝, 기성콘크리트 말뚝, 현장콘크리트 말뚝, 강재말뚝

    (3) 깊은 구조: 우물통 공법, 잠함 공법

                         (기초지반의 지지력이 충분하지 못하거나 침하가 있을 때)

 

  3) 지정형식에 의한 분류

    (1) 직접기초(보통지정)

        ① 밑장 콘크리트 지정(≒6㎝)

        ② 잡석지정: 잡석(10~15㎝), 주변부 → 중앙부 시공

        ③ 모래 지정

        ④ 자갈지정

    (2) 말뚝기초

        ① 지지말뚝: 말뚝 끝이 지반에 닿음

        ② 마찰말뚝: 말뚝 끝이 지반에 닿지 않음(하부 ⅓ 지점 마찰력 이용)

        ③ 다짐말뚝

 

cf) 말뚝 종류    -. 나무말뚝: 상수면 이하, 휨정도 1/50    -. 기성 콘크리트 말뚝    -. 제자리 콘크리트 말뚝    -. 강제 말뚝

 

3. 기초파기

  1) 총론

    -. 기준점: 2개소 이상

    -. 수평 기준틀: 외벽에서 1~2m 떨어져서

 

  2) 기초파기 공법

 

  3) 흙막이 공사 시 주의사항

 

 

4. 지반

  1) 지반 조사 순서

예비조사	보조조사	추가조사	특정조사
서류	지반조사 설계	보완 / 시공	특정구역 시공단계 유지관리

 

  2) 지반 조사의 종류

    (1) 지하 탐사법

        ① 짚어보기: 철봉을 찍어 경험적으로

        ② 시험파기: 직접 파 보기

        ③ 물리적 지하탐사법: 전기저항, 탄성파 등 간접 측정

 

    (2) 보링(시료 채취)

        ① 오거식 보링

        ② 수세식 보링

        ③ 측격식 보링

        ④ 회전식 보링: (파이프를 회전시켜 시료 채취)

                                 모든 지질에서 가능. 불교란 시료 채취 가능. 주상도 작성 可

 

    (3) 사운딩

        ① 표준관입 시험: 76㎝ x 63.5㎏. 300㎜ 관입에 필요한 타격 횟수

        ② 베인 test: 十자형 날개를 교반해서 회전력으로 조사

 

    (4) 지내력 시험

        ① 평판재하시험(직접지내력 시험)

           -. 2000㎠ 판이 20㎜까지 침하하기 위한 총 중량

              (0.1㎜ / 2hr 는 정지 상태로 봄)

           -. 장기하중 < 단기하중 

        ② 말뚝박이 시험(간접 지내력 시험)

           -. 시험 말뚝을 5~10회 연속적으로 박아 평균값을 이용해 지지력을 구하는 것

 

5. 지내력

  1) 허용지내력         

	장기 지내력	단기 지내력
(화성암) 경암반	400 t/㎡	x 1.5
(퇴적암) 연암반	200
자갈	30
자갈 + 모래	20
모래 + 점토	15
모래	10

 

   2) 지중응력 분포도

 

   3) 점토지반 vs. 모래지반

	점토	모래
압밀속도	느림	빠름
침하량	큼	작음
투수계수	작음	큼
내부마찰각	작음	큼
예민비	큼	작음
불교란시료채취	쉬움	어려움
건조수축량	큼	작음
액상화	미발생	발생

 

6. 부동침하

  1) 원인

     : 연약층, 경사지반, 이질지층, 낭떠러지, 증축, 지하수위 변경, 지하구멍, 메운땅 흙막이, 이질지정, 일부지정 등

 

  2) 대책

    (1) 지반개량

        ① 치환법: 토양을 통채로 교체

        ② 탈수법: 땅의 수분을 제거

            -. 웰포인트 공법: 우물/펌프로 지하수를 뽑음

            -. 샌드 드레인: 점토질 대지에 모래기둥을 이용해 흡습

            -. 페이퍼 드레인:카드보드를 이용해 흡습

        ③ 진동 다짐 공법

        ④ 주입공법(그라우팅 공법): 시멘트 페이스트를 지반에 주입

        ⑤ 고결공법: 고결재(토양의 점토 성분을 결합시키는 약재)를 흙입자에 주입

        ⑥ 언더피닝: 기초나 지정을 보강

 

     (2) 상부구조 개선 대책

        ① 경량화 / 소형화 / 균등 배분

        ② 이웃건물과 거리를 둬서

        ③ 건물의 강성 상향

 

     (3) 하부구조(기초) 개선 대책

        ① 굳은 지반, 마찰말뚝

        ② 전면기초(온통기초)

        ③ 지중보

 

7. 옹벽

  1) 옹벽의 종류

 

  2) 주의사항

        ① 이어치기(시간차를 두고 콘크리트를 양생하는 것)는 수직방향으로

        ② 신축이음은 20~30m

        ③ 배수구 설치(for 수압저하)

        ④ 수평저항력 = 1.5 x 수평력(밀리는 힘에 저항하는 힘: 예상값의 1.5배)

        ⑤ 전도 저항모멘트 = 2.0 x 전도 모멘트(뒤집어짐에 저항하는 힘: 예상값의 2.0배)