시추조사 방법 기준
시추조사 기준(방법, 간격, 심도 등)을 정리했습니다. 지반조사 해보셨나요? 지반조사 왜 할까요? 그 지반이 구조물을 건설하기에 적합한지 확인하기 위해서 하죠? 구조물을 세우기에 적합한지 확인하는 것은 당연합니다. 또 있죠? 시공성도 고려해야 합니다. 또 구조물 대상에 따라 시추방법(nx, bx)도 결정해야 합니다. 시추조사 방법과 기준에 대해 자세히 알아봤습니다. 최신 기준 KDS 설계기준을 포함하였으니, 확인해보시기 바랍니다.
목차
지반조사의 종류 중 하나로, 지반 성층 상태를 파악하는 조사를 말합니다. 지반조사는 예비조사(사전조사), 본조사로 크게 구분할 수 있는데요. 시추조사는 본조사에 해당되며, 지반 구성을 자세히 파악하는 것이 포인트입니다.
시추조사로 확인할 수 있는 것은 다음과 같습니다. 지반 성층 상태, 지반 강도, 지하수위, 간극수압, 투수 조건, 다짐 상태, 지층 내 공동 확인 등을 확인할 수 있습니다. 지층의 역학적, 공학적 특성을 전체적으로 파악할 수 있으며, 이 조사 결과는 구조물 지반의 적합성을 파악하는데 매우 중요한 역할을 합니다.
시추조사 방법으로 nx, bx를 많이 사용합니다. 뭐가 다를까요? nx? bx? 영어 약자인데요, 단어 분석 먼저 해보면 쉬워집니다. nx는 N-size eXploration 의 약자입니다. 여기서 N-size는 시추코어 크기를 말합니다. 왜 N 일까요? 아마도 Normal 이라는 보통 사이즈를 뜻하는 것으로 파악됩니다. bx는 B-size exploration으로 N보다 작은 사이즈의 시추코어를 말합니다.
nx, bx 상세 시추코어 사이즈는 이렇습니다. nx : 54.7mm, bx : 42mm
각 단어의 의미와 사이즈를 확인했습니다. 이제 왜 크기를 다르게 했는지, 그 목적과 용도에 대해 알아보겠습니다. 결국 시추조사를 경제적으로 하기 위해 크기를 구분한 것입니다. 늘 같은 보통 사이즈로 할 필요가 있을까요? 지층이 얕고 연약하다면 작은 크기의 시추공으로 해도 되겠죠? 그래서 구분된 것입니다. 각 시추공의 용도 및 장단점을 정리해보겠습니다.
| 항목 | NX 시추코어 | BX 시추코어 |
|---|---|---|
| 직경 | 약 54.7mm | 약 42mm |
| 장점 | 더 많고 다양한 지질 정보 제공, 깊은 지층(암반)까지 시추 가능, 높은 정확도와 신뢰성 | 시추 비용 낮음, 경량 장비 사용 가능 |
| 단점 | 높은 시추 비용, 대형화 시추 장비 필요 | 지질 정보가 제한적이며 깊은 지층 부적합 (암반 시추 불가) |
| 경제성 | 비용이 높고, 시간 소요 많음 | 비용이 낮음, 시간 소요 적음 |
| 용도 | 석유 및 가스 탐사, (구조물)지질 조사, 광물 탐사 | 지하수 탐사, 지층 환경 조사, (낮은 구조물, 얕은 지반) 조사 가능 |
| 주장비 | 다이아몬드 코어/와이어라인 코어/하이브리드 드릴링 리그 | 휴대용 코어/다목적 코어/수동 코어 드릴링 리그 |
두 가지 방법 중 nx가 무조건 좋은 것은 아닙니다. bx 시추공은 경량 장비가 가능하며 낮은 비용의 장점이 있습니다. 이런 장단점 및 용도를 알고 나면, 어떤 방법으로 지반 시추를 할 것인지 판단하기 쉬울거라 생각됩니다.
참고로, 건설 지반조사이지만, 구조물이 낮고 기반암까지 얕고 연약 지반의 경우, bx 시추공도 사용될 수 있겠습니다. 단, 회사 프로젝트의 경우 대부분 nx 시추공을 사용한다고 보면 됩니다. 그 이유는 아래 시추 조사 기준을 보면 바로 알 수 있습니다.
시추공으로 지하수위를 측정하는 방법은 시추종료 후, 일정한 시간 간격(24시간 마다)으로 조사하는 겁니다. 일반적으로 24시간 마다 3회에 걸쳐서 수행하는데요, 시추하는 시기가 건기/우기에 따라서 달라질 수 있으니 확인이 필요합니다.
시추조사 기준은 상부 구조물 및 지반에 따라 구분할 수 있습니다. 이에 따라 시추간격 및 시추심도를 구분하여 수행합니다. 그리고 성과물이 기본설계, 상세설계인지 따라서 간격은 달라질 수 있습니다. 아래 표는 KDS 11 00 00 지반설계기준을 참고하여 정리한 자료입니다. 최신기준이지만 참고사항이니 알아두시면 되겠습니다.
특히 시추깊이 확인이 중요한데요. 기반암만 확인하면 될거 같다면 꼭 보시기 바랍니다. 기반암이 나오지 않는 경우, 확인하는 방법이 있기 때문입니다.
기본설계 수행 시, 참고할 수 있는 시추조사 간격입니다. 아래 상세설계 대비 간격이 다르니 참고하시기 바랍니다. 시추조사 깊이/심도는 아래 다시 정리했습니다.
| 구분 | 시추 간격 | |
|---|---|---|
| 건축 | 구조물 규모에 따라 50m~100m 간격 | |
| 교량 | 연장 100m 이상 교량 3공 이상 연장 100m 미만 교량 최소 각 교대 | |
| 박스 | 개소당 1공 | |
| 터널 | 산악 (NATM, TBM) | 3공 이상(입출구부 포함) 계곡부/저토피 구간 1공 이상 |
| 도심지 (개착) | 200m~500m 간격, 주요 구조물(수직구, 정거장, 집수정, 환기구 등)은 개소당 1공 | |
| 깎기비탈면 | 개소당 1공 이상 (연장 200m 이상 시 1공 추가) 깎기높이 20m 이상 일 경우 2공 이상 (시험굴조사: 1~2개소) | |
| 쌓기비탈면 | 일반 | 500m 간격 (핸드오거 300m 간격) |
| 연약 | 100m~200m 간격 (핸드오거 200m 간격) | |
| 댐 | 20m~30m 격자 | |
| 제방 | 200m 간격 | |
| 공항 | 상기 구분 별 간격 | |
상세설계 성과물을 위해서는 위 기본설계 시추간격보다 더 많습니다. 특히, 건축물의 경우 간격이 더 좁다고 볼 수 있겠습니다. 상세설계는 시공을 위한 성과물이니 더 안정적이고 경제적인 구조물을 위해서 더 많은 시추가 필요한 것은 당연합니다. 아래 시추 간격을 참고하시기 바랍니다.
| 구분 | 시추 간격 | |
|---|---|---|
| 건축 | 구조물 규모에 따라 30m~50m 간격 | |
| 교량 | 교대 및 교각마다 1개소 | |
| 박스 | 개소당 1공 | |
| 터널3) | 산악 (NATM, TBM) | 50m~200m 간격(입출구부 포함) 계곡부/저토피 1공 이상 (200m마다 1개소 추가) |
| 도심지 (개착) | 100m 간격, 주요 구조물 (수직구, 정거장, 집수정, 환기구 등)은 개소당 1공 | |
| 깎기비탈면 | 개소당 2공 이상 (연장 100m 이상 시 1공 추가) 깎기높이 20m 이상일 경우 2공 이상(시험굴조사: 1~2개소) | |
| 쌓기비탈면 | 일반 | 500m 간격 (핸드오거 300m 간격) |
| 연약 | 50m~100m 간격 (핸드오거 200m 간격) | |
| 댐 | 20m~30m 격자 | |
| 제방 | 100m 간격 | |
| 공항 | 상기 구분별 간격 | |
시추조사 심도입니다. 시추 심도는 기본설계와 상세설계를 구분하지 않습니다. 시추공을 뚫을때 한 시추공에 대한 신뢰도를 높이기 위해 특별히 구분하지 않은 것으로 보입니다. 시추심도를 확인하는 것은 자연적 또는 인위적인 공동이 있는지 확인하기 위해서입니다. 또, 기반암이 있더라도 구조물을 지지할 수 있는 충분한 깊이를 갖고 있는지 확인하기 위함입니다.
| 구분 | 시추 심도 | |
|---|---|---|
| 건축 | 기반암 3m 이상 | |
| 교량 | 기반암 3m 이상 | |
| 박스 | 풍화대 50/30 이하 3회 연속 확인 | |
| 터널 | 산악 (NATM, TBM) | 터널 바닥고 하부 0.5~1.0D (D: 터널 최대 직경) (기반암이 확인 안 된 경우 터널 바닥고 하 1.0~2.0D) |
| 도심지 (개착) | 계획고 하부 3m 이상 (기반암이 확인 안 된 경우 계획고 하부 0.5B, B:굴착 계획 폭) 주요 구조물에는 기반암 3m 이상 | |
| 깎기비탈면 | 계획고 하부 2m (단, 1개소에서 2공 이상 계획 시 비탈면 중간부에서는 계획고 위에서 경암 출현하는 경우 경암 2m 이상 확인) (시험굴조사: 1m~3m) | |
| 쌓기비탈면 | 일반 | 풍화토 N=30 이상 3회 연속 또는 풍화암 확인 (핸드오거는 가능심도까지) |
| 연약 | 연약지반 통과 후 견고한 지층 3m~5m 확인 (핸드오거는 가능심도까지) | |
| 댐 | 댐 형식 및 높이와 하부지반조건을 고려하여 결정 | |
| 제방 | 제방높이 3배, 최소 10m 이상 | |
| 공항 | 상기 구분 별 심도 | |
그런데, 시추심도는 알겠는데 기반암 3m가 늘 나올까요? 안나오면요? 반대로, 아주 단단한 경암이 나온다면 3m까지 필요할까요? 기반암 깊이에 대한 유의사항이 또 있습니다. 기반암을 확인한 경우와 확인하지 못한 경우로 나눠서 기준을 설명드리겠습니다.
기반암이 나왔다면, 연암은 최소 3m, 경암은 최소 1m까지 확인해야 합니다.
아무리 깊어져도 기반암이 없다면? 마지막 지층 종류에 따라 심도 기준이 달라집니다. 풍화암의 경우 최소 10m 까지, 토사지반의 경우는 기초 심도와 상부 구조물의 하중에 따른 영향심도를 확인하여 기초 아래 지반의 충분한 깊이까지 조사해야 합니다.
지반 조사로 시추조사를 알아봤습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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