기초 구조

주택관리사/공동주택시설개론

기초 구조

Jobs9 2020. 10. 29. 21:52

1. 기초 구조

지정과 기초는 건축물을 지을 땅을 고르고 견고하게 다지는 공정이다. 지정과 기초를 같은 개념으로 사용하는 경우도 있으나 대개 기초하기 전에 집 지을 터를 만들기 위해 높은 곳은 깎고 낮은 곳은 성토하여 대지를 조성하는 일을 지정(地定)이라고 한다.

① 기초 : 지정을 하고 나서 건물이 들어설 자리에 기둥의 침하를 방지하기 위해 지반을 보강하거나 개량하는 일을 말한다.
② 푸팅 : 기둥 또는 벽의 힘을 지중에 전달하기 위하여 기초가 펼쳐진 부분
③ 지정 : 지반이 연약하여 건물의 하중을 견디지 못할 경우 기초를 보강하거나 지반의 지지력을 증가 시키기 위한 부분을 말함.

※동결선(심도) : 겨울철 땅이 어는 깊이
기초는 반드시 동결선이하에 두어야 함 (동결선 이내의 경우 기초의 부동침하 발생)

1) 지정의 종류
- 보통지정 : 잡석지정, 모래지정, 자갈지정, 밑창콘크리트
- 말뚝지정 : 나무말뚝, 기성콘크리트말뚝, 제자리콘크리트말뚝
- 깊은기초지정 : 우물통식지정, 잠함기초 지정
④ 피어(pier) : 상부의 하중을 지중에 전달하기 위하여 푸팅, 기둥 등의 밑에 설치한 독립 원통기둥 모양의 구조체

(1) 지정형식상분류
직접기초 : 기초판이 직접 지반에 전달하는 형식의 기초(얕은기초, 온통기초)
말뚝기초 : 기초판에 말뚝을 박은 기초(지지말뚝, 마찰말뚝)
피어기초 : 피어(pier)로써 지지되는 기초
잠함기초 : 피어기초의 일종(케이슨공법)

(2) 기초판의형식에따른분류
독립기초 : 단일 기둥을 받치는 기초
복합기초 : 2개이상의 기둥을 한 개의 기초판으로 받치는 기초
연속기초 : (=줄기초) 벽 또는 1열기둥을 받치는 기초
온통기초 : 건물하부전체를 받치는 기초
일체식기초 : 하중에 의한 기초지반면의 침하를 최소한으로 하기 위하여 기초에서 파낸 흙의 무게가 건물 전체의 무게와 동일하도록 지하실 깊이를 정하는 기초
캔틸레버기초 : 대지경계선 등에 인접한 경우 푸팅의 돌출부를 적게 하기위한 기초

2. 지반 조사의 종류와 방법

종류	내용
지하 탐사법	터파보기 짚어보기 물리적 탐사법
Sounding	표준관입시험 (사질토) Cone 관입시험 Vane Test (점토) 스웨덴식 sounding
Boring	오거보링 수세식 보링 회전식 보링 충격식 보링
Sampling	교란시료 (disturbed sampling) 불교란시료 (Thin wall, Composite, Dension, Foil sampling)
토질시험	역학적 시험 (전단 및 압축시험) 물리적시험 (입도, 소성한계, 액성한계, 함수량, 토립자, 비중)
지내력 시험	평판재하 시험 말뚝박기 시험 말뚝재하 시험

1) 지반의 종류
흙 입자의 크기에 따른 분류법

▷ 자갈 : 입도 2.00mm이상, 4.75mm 이상(통일분류법)
▷ 모래(sand) : 입도 2.0 - 0.05mm(토양 내에 분포하는 암석과 광물의 작은 조각으로 구성된 입자를 말한다.
▷ 실트(silt) : 입도 0.05 - 0.002mm(모래보다 작고, 육안으로 헤아릴 수 없으나 모래와 대체로 같고, 알은 구형에 가깝다. 끈기가 없음)
▷ 진흙(clay) : 입도 0.002mm이하(실트보다 작은 알로서 현미경으로 분별하기 어려울 정도의 교질성이 있고, 물이 투과되지 않는다)
▷ Loam(개흙)

흙의 입도조성에 의한 분류법 (미국 USDA의 삼각도표 분류법)

(2) 지반의 성질
지반의 지지력 또는 토압을 문제로 할 때에는 지반의 종류에 따라 점착력과 마찰각이 흙의 역학적 성질을 지배한다.
① 모래질 지반 : 모래분이 많고 내부마찰각이 크고 점착력이 비교적 작음
② 점토질 지반 : 진흙분이 많고 점착력이 크며 내부마찰각이 작음

비교사항	사질	점토질
함수율 변화에 따른 지내력	작다	크다
압밀 침하의 계속시간	작다	크다
압밀 침하량	작다	크다
투수력	크다	작다
토점자간의 점착력	작다	크다
토점자간의 내부 마찰력	크다	작다

3. 굴착 및 흙막이

수동토압 > 정지토압 > 주동토압
①주동토압은 흙막이벽이 전면(前面)으로 변위가 발생할 때의 토압
②수동토압은 흙막이벽이 배면(背面)으로 변위가 발생할 때의 토압
③정지토압은 흙막이벽의 변위가 발생하지 않을 때의 토압(주동토압=수동토압)

파이핑(piping) 현상 : 보일링보다 약한 현상이지만 지하수위가 한계수위보다 높을때 일어나는 현상
보일링(boiling)파괴 : 지하수 또는 침출수로 인해 토립자가 액상화 되어 지반이 붕괴되는 현상
희빙(heaving)파괴 : 흙막이나 흙파기를 할 때 흙막이벽 바깥쪽의 흙이 안으로 밀려 들어와 굴착 바닥면이 불룩하게 솟아오르는 현상으로 지반이 연약한 점성토에서 흔히 나타나며 팽상현상(膨上現象)이라고도 한다.

1. 사전대책
1) 지표수를 사전에 배수하고 굴착배면의 하중(흙)을 제거한다
2) 흙막이벽의 소요 근입심도를 확보한다
3) 계측기를 설치하여 변형량을 측정한다

2. 응급대책
1) 부풀어 오르는 부분을 back fill한다
2) 굴착저면에 압성토하여 하중을 재하한다.
3) 굴착저면에 콘크리트를 타설하여 기초를 강화한다.

3. 항구대책
1) 굴착면 이하의 연약지반을 개량
2) 굴착면 이하에 격벽을 설치하여 토층의 이동을 차단
3) 기존 흙막이벽 내ㆍ외측의 경질지반에 토류벽을 추가로 관입한다.