정보화 시공, 근접시공

8.11 정보화 시공

8.11.1 정의

(1) 정보화시공이란 설계 시 거동 예측치를 현장 계측자료와 비교, 검토함으로써 시공 중 안전상태를 판단하여 위험 가능성이 있는 경우에는 신속하고 적절한 보강대책을 강구할 수 있는 수단임.
(2) 또한, 설계 시 예측지 못했던 현장 조건에 대해 설계 변경하여 차기 공사에 반영하고 충분한 안전이 확보되는 경우는 변경하여 경제적으로 시공하는 안전관리임.

8.11.2 목적

(1) 설계 및 시공의 적합성 평가와 변경 방향 모색
(2) 설계 방법의 개선, 이론적 근거 확보
(3) 시공관리 및 합리적 시공체계구축

8.11.3 효과

(1) 극한상태의 징후를 나타내거나 공사에 불리한 영향을 미리 인지할 수 있는 자료제공.
(2) 과다 설계로 인한 내용을 현장 조건에 맞도록 재설계하여 공사비 절감 효과 도모.
(3) 민원 발생 시 증빙자료로 활용, 대민과의 신뢰도 확보
(4) 공사의 자신감 확보.

8.11.4 관리 방법

1) 절대치 관리
① 시공 전에 설정된 관리 기준치와 실측치를 비교하여 안정성 확인하는 방법임.
② 관리가 단순하고, 계측 결과에 대해 즉각적인 대처 가능.
③ 관리기준치 설정과 계측치가 관리 기준치를 초과했을 때 대처가 문제 됨.
④ 예: 허용응력에 대한 수준 또는 안전율을 사용
2) 예측치 관리
① 다음 단계 이후의 예측치를 관리기준치와 비교하여 안정성을 확인하는 방법임.
② 공사 전에 지반 거동, 부재력을 판단할 수 있고, 대책검토의 시간적 여유 있음.
③ Modelling, 지반 정수 평가, Data 처리 등 기술 필요함.

8.11.5 적용 분야

(1) 흙막이 공사
(2) 연약지반 공사
(3) 터널 공사
(4) 댐 공사
(5) 사면 공사
(6) 안전진단
(7) 공사 중 안정성이 중요한 경우
(8) 인근에 보호 구조물이 있는 경우

8.11.6 주의사항

(1) 적절한 계측항목 및 위치선정
(2) 유지관리
(3) 전문인력 활용

8.12 근접시공

8.12.1 개요

(1) 근접시공은 시설물을 시공하는 과정에 있어서 지반을 변형 또는 붕괴시키고 이와 관련으로 인접의 구조물에 유해한 영향을 줄 가능성이 있는 공사라 할 수 있음.
(2) 근접시공은 신설구조물, 지반, 기존구조물의 상호작용문제이며 특히, 지반과 기존 구조물에 대한 상황판단 또는 파악이 매우 중요함.
(3) 근접시공 시 계측에 의한 시공관리는 필수적이며 정밀하게 시행되어야 하고 유사 공사에 대한 시공실적참고, 경험 있는 기술자의 공학적 판단 등이 필요함.

8.12.2 기존 구조물 조사

1) 기존 구조물 실태조사
① 자료조사
a. 설계도서, 보고서
b. 시공기록
c. 변형, 지진 등 피해기록
d. 보수, 보강, 중개축 상황
② 현장 조사
a. 이용현황
b. 구조형식, 형상, 치수, 재질
c. 변위, 변형, 노후도(콘크리트 박리, 균열, 철근 노출)
d. 구조물에 접속되는 지하 매설물 관계
e. 신설구조물과의 상대적 위치 관계

8.12.3 지반조사

1) 지층
시추조사, Sounding, 탄성파탐사, 전기비저항탐사, 지오토모그래피, GPR
2) 토성시험
함수비, 비중, 소성한계, 입도분석
3) 전단강도
일축 압축, 삼축 압축, 직접전단, Sounding
4) 압밀
압밀(과압밀점토: 반복 압밀), CPTU
5) 변형
삼축 압축, 공내재하, 평판 재하시험
6) 토압
삼축 압축, 직접전단, Sounding, CPTU, DTM, Ko 측정시험, 공내재하시험, 수압파쇄시험
7) 지하수
간극수압계, 피에조미터, 실내 현장 투수시험, 피압크기 측정

8.12.4 계획

1) 기설 구조물에 가급적 영향이 적게 신설구조물위치를 선정함
① 기설에 대해 신설이 아래쪾에 있는 경우보다 측면에 있는 것이 영향이 적음.
② 평면적 위치는 선상 구조물끼리 평행의 경우보다 사교, 직교가 영향이 적음.
2) 붕괴에 대한 주요 검토 항복
① 개착: heaving, boiling, 피압지하수에 의한 지반 융기, 근입부 안정
② 현장 타설 말뚝, 지하연속벽: 굴착벽면의 붕괴, boiling, 일수
③ 터널: 막장 안정, 천장부 붕괴
④ 성토, 절토: 지반의 활동파괴, 측방유동, 융기
지반의 붕괴가 생기는 경우 근접 구조물의 영향 예측은 불가능하므로 어떠한 경우라도 붕괴하지 않도록 해야 함.
3) 변형에 대한 주요 검토 항목
① 개착: 흙막이벽의 변형에 의한 지반변형, 지하수 저하에 의한 침하
② 터널: 응력해방에 의한 변형, 지하수 저하에 의한 침하(토사 지반)
③ 성토, 점토: 지중 응력의 증가 또는 감소에 의한 지반변형

8.12.5 계측관리

(1) 정보화시공이 되도록 하고 당초 설계의 변형예측의 적정성 판단, 필요시 대책공 실시하며 반대로 실측치가 예측치보다 적으면 설계변경으로 공사비 절감되도록 함.
(2) 계측치는 물론 계측치의 경시 변화도 신중히 파악되도록 함.
(3) 계측 위치는 변형의 위험도가 높은 부분, 변형이 생겼을 때 기설 구조물에 영향이 큰 부분, 구조가 복잡하고 설계의 신뢰성이 낮은 부분 등은 치밀한 계측이 되도록 함.