[건축시공 정리] 건물 침하

 

건축물의 구조체가 만들어지는 과정에 대해 정리를 했다. 가설공사를 통해 공사현장에 필요한 시설들을 설치하고, 이후 지반조사를 거쳐 토공사를 끝내면 기초구조물을 만든다. 그리고 철근 배근, 거푸집 설치, 콘크리트 타설의 과정을 거치면 구조물을 완성한다. 

 

이러한 구조물, 건축물을 만들었을 때 어떤 위험들이 있을까?

 

대부분의 위험들은 비슷한 원인과 비슷한 방지대책을 가지고 있기 때문에 전체적으로 인과관계를 이해해한다.

 

1. 부동침하

부동침하는 건축물의 기초가 침하하면서 기울어지거나 균열을 일키는 것이다. 여러 가지 원인으로 발생한다.

부동침하 ❘ 출처 : KH건설

 

1) 지반 문제

 

지반이 연약층일 경우, 지반에 두 종류의 지층(이질 지층)으로 구성된 경우, 지반의 지하수위가 시간의 경과에 따라 또는 인접한 곳에 공사 등으로 수위가 변경된 경우, 지하에 구멍이 있을 경우 등이 있다.

 

이런 경우, 기초의 지지력을 더욱 안전하게 설계하고 시공해야 한다. 방지 대책으로는 기초를 경질지반에 지지시키는 방법, 마찰말뚝(지지력이 제일 강함)을 사용하는 방법, 그리고 지하실을 설치하는 방법이 있다. 여기서 지하실은 이전에 기초공사에서 다루었던 온통기초의 역할을 하기 때문에 지지력이 강하다.

 

2) 기초 문제

 

지정을 일부만 했을 경우, 두 종류의 다른 지정으로 기초를 설치한 경우 등이 있다.

 

기초부에 문제가 있을 경우, 인접 건물의 기초와 긴결하는 방법 그리고 인접건물에 피해를 막기 위해서, 구조물의 침하를 방지하기 위해서 언더피닝 공법을 사용한다.

출처 : 건설플래너

언더피닝 공법

언더피닝 공법이란 터파기를 할 때 인접 건물의 지반이 침하 또는 붕괴될 위험이 있다고 판단할 때, 또는 본 건물의 기초부에 보강이 필요할 때 그 건물의 기초 또는 지반을 보강하는 방법이다. 방법으로는 이중 흙막이널을 설치하는 방법, 그리고 모르타르 또는 약액을 주입해서 지반을 고결시키는 방법, 말뚝을 추가하는 방법 등이 있다.

 

3) 기타

 

무리하게 건축물을 증축한 경우, 건물이 낭떠러지 근처에 위치한 경우 등이 있다.

 

하부구조 뿐만 아니라 상부구조의 중량을 줄이거나, 평면길이를 길게하는 방법으로 부동침하를 방지할 수 있다. 

 

 

2. 인접 지반 침하

 

건물 주위의 지반이 침하하는 경우는 부동침하와 중첩되는 부분이 있지만 지반 자체로 한정했을 때의 원인과 해결방법을 정리하면, 일단 인접 건물보다 깊게 터파기하여 토압, 지하수위 차이가 발생하여 지반이 침하하게 된다.

 

구체적인 원인으로 토압차이로 인한 히빙 현상, 지하수위 차이로 인한 보일링 현상, 흙막이 부실시공으로 인한 파이핑 현상이 있다. 그 외에도 널말뚝의 시공불량, 버팀대 시공불량 등이 원인이 되며 주위의 지반에 침하를 일으키고 인접 건물에 균열을 일으킨다.

흙막이를 설치하지 않아 인접 지반 침하 ❘ 출처 : 한국패스브건축협회

 

이를 방지하기 위해서는 이전에 토공사에서 다루었던 배수공법, 지반개량 공법 등을 통해 지반의 지지력을 증대하고 지하수위를 낮추어야한다.

 

 

3. 건축물의 부상

 

건축물이 부상하는 경우는 수위가 높은 지역, 또는 섬, 바다에 인접한 지역일 경우에 부력으로 떠오르기 때문이다. 배수공법을 사용하여 수위를 낮추는 것도 방법이 될 수 있지만 섬, 바다에 인접한 곳은 어려울 수 있다. 그래서 Rock Anchor을 통해 암반에 정착시켜야하며 구조물의 자중을 증대시키는 방법, 인접 건물과 연결하여 수압 상승에 대비해야 한다.

출처 : 건설플래너