지반조사

(1) 이 기준의 목적은 토목구조물, 건축구조물 및 시설물의 설계에 필요한 지반정보를 획득하고 설계정수를 산정하기 위한 지반조사에 대한 일반적인 기준을 제시하는 것이다.

(1)

내용 없음

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∙KS E 3031 암석의 강도 시험을 위한 시료 채취 및 시험편 제작 방법

∙KS E 3032 암석의 인장 강도 시험방법

∙KS E 3033 암석의 일축압축강도 시험 방법

∙KS F 2302 흙의 입도 시험방법

∙KS F 2303 흙의 액성 한계ㆍ소성 한계 시험방법

∙KS F 2306 흙의 함수비 시험 방법

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∙KS F 2312 흙의 실내 다짐 시험 방법

∙KS F 2314 흙의 일축 압축 시험 방법

∙KS F 2316 흙의 압밀 시험방법

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∙KS F 2319 오거 보링에 의한 토질 조사 및 시료 채취 방법

∙KS F 2320 노상토 지지력비(CBR) 시험 방법

∙KS F 2322 흙의 투수 시험 방법

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∙KS F 2343 압밀 배수 조건에서 흙의 직접 전단 시험방법

∙KS F 2518 석재의 밀도 및 흡수율 시험방법

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KDS 11 00 00 지반설계기준

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KDS 11 00 00 지반설계기준∙

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∙시추

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∙SMR

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내용 없음

(1) 지반조사와 현장 및 실내시험은 원칙적으로 한국산업표준(KS)에 제시된 시험방법에 따라 실시하여야 한다.

(2) 한국산업표준(KS)에 규정하고 있지 않은 시험은

(3) 시험 시 사용하는 장비와 기구는 시험을 시행하는 데 적합하여야 하며, 정기적으로 교정 및 검증을 시행하여야 한다.

(4) 조사와 시험에 참여하는 기술자는 소요되는 품질을 얻을 수 있는 자격을 갖추어야 한다.

(5) 지반조사 계획은 조사목적 및 현장조건에 부합하고 각 설계에 필요한 지반정보를 얻을 수 있도록 수립하여야 한다.

(6) 지반조사 위치는 설계자료를 바탕으로 내업 및 현장답사를 통하여 현지 지질 및 지반특성을 대표할 수 있는 지점을 선택하여야 한다.

(7) 지반조사 각 단계에 대응한 조사⋅시험의 계획은 구조물의 특징이나 공사 내용에 필요한 사항을 반영하여야 한다.

(8) 지반조사로부터 설계, 시공의 대상이 되는 현장과 그 주변의 지반 및 지하수 조건, 설계 지반정수와 관련된 모든 자료를 얻을 수 있어야 한다.

(9) 실내 및 현장시험 수행 시에는 구체적인 품질관리계획을 수립하고 조사 및 평가단계에서 품질보증이 이루어질 수 있도록 하여야 한다.

(10) 지반조사는 예비조사, 본조사, 추가조사를 구분하여 시행한다.

① 소규모 과업의 경우 발주처와 협의하여 예비조사와 본조사를 구분하지 않고 실시할 수 있다.

② 각 단계별 조사⋅시험 계획은 각 단계에서 필요로 하는 정보를 획득할 수 있도록 수립하여야 한다.

③ 시공 중 조사는 설계단계에서 민원 등의 사유로 조사가 시행되지 못한 경우 또는 시공 중 급격한 지층변화로 인해 조사가 필요할 경우 실시할 수 있다.

(11) 구조물 중요도에 따라 하부지반 영향범위, 하중조건 등을 고려하여 설계에 필요한 정성⋅정량적 지반정보를 제공할 수 있도록 조사계획을 수립하여야 한다.

(1) 예비조사 목적

① 구조물 입지로서의 적합성 평가

② 대안 부지가 있는 경우, 대안 부지의 적합성 비교 검토

③ 구조물 시공으로 발생될 변화 예측

④ 구조물의 거동에 중요한 영향을 미치는 지반의 구성 및 특성 파악

⑤ 상기 조사를 근거로 한 본조사 계획

⑥ 필요시 공사에 필요한 골재원(레미콘, 아스콘, 세골재, 조골재) 및 토취장 확인

(2) 예비조사 항목 및 방법

① 기존 자료조사

가. 지형도, 지질도 및 고지형도

나. 지진이력

다. 인공위성 및 항공사진

라. 현장 부근의 기존 조사자료 및 시공 경험

마. 수문조사, 특히 개략적인 지하수위 조사

바. 인접 구조물 및 굴착현장 조사

사. 지장물 현황조사

② 현장답사

가. 현장답사는 야외조사를 통하여 지형이나 지질 및 지반상태를 확인하거나 지역 주민들의 청문을 통하여 과거의 지형변화 등에 대한 정보를 입수하여 조사시행에 영향을 줄 수 있는 제반 현장여건을 확인하는 것으로, 본조사 전에 수행한다.

나. 현장답사의 결과는 정리하여 계획 및 설계에 반영할 수 있도록 하며, 이미 계획된 사항에 대해서는 문제점을 파악하여 변경하거나 보완한다.

다. 현장답사 시 지형 및 주변 보안건물 등 시공에 영향을 줄 수 있는 제반 현장여건을 파악하기 위해 무인항공기 등을 활용할 수 있다.

라. 현장답사 시 주요 구조물 또는 주변 건축물 등과의 이격거리 측정이 필요할 경우 위성사진 또는 거리 측정기를 활용할 수 있다.

③ 본조사 계획을 위한 지반조사

가. 기존 자료조사 및 현장답사 결과를 바탕으로 본조사 계획을 위한 지반조사 계획을 수립하여야 한다.

나. 지구물리탐사를 통해 조사 지역 전체의 개략적인 지층조건 및 특성을 파악하여야 하며, 필요한 경우 시추조사와 현장 및 실내시험을 수행할 수 있다.

다. 기존 자료조사, 현장답사, 지반조사 결과를 종합하여 본조사 계획을 수립하여야 한다.

(1) 본조사 목적

① 본조사는 설계 및 시공에 적합하고, 안전하면서도 경제적인 가설 또는 본공사 설계를 위한 지반공학적 및 지질학적 정보를 제공한다.

② 시공방법 계획수립에 필요한 정보를 제공한다.

③ 시공 중 예상되는 문제점을 확인한다.

④ 본조사 시 다음 사항을 검토한다.

가. 지반 성층 상태

나. 지반의 강도특성

다. 지반의 변형특성

라. 지하수위 및 각 지층의 간극수압 분포

마. 투수 조건

바. 지반의 잠재적 불안정성

사. 지반의 다짐 특성

아. 지반개량 가능성

자. 동결 가능성

(2) 본조사 항목 및 방법

① 지질학적 특성 조사는 지표지질조사, 선구조분석, 암석박편시험 등을 실시하여 다음 사항을 검토한다.

가. 자연적 또는 인공적인 공동

나. 암, 흙 또는 매립 재료의 풍화와 연화

다. 수문지질학적 영향

라. 단층, 절리 등 불연속면

마. 팽창성 또는 붕괴성 지반

② 지반공학적 특성 조사는 시추, 물리탐사, 현장 원위치시험, 실내시험을 포함하며, 물리탐사 등 간접적인 방법들이 사용될 경우, 시험 대상 지반을 확인하기 위하여 시추조사 등을 실시하여 다음 사항을 검토한다.

가. 지층 분포특성

나. 지질이상대 분포특성

다. 지층별 수리특성

라. 지층별 강도 및 변형특성

마. 토질 및 암석의 물리역학적 특성

바. 토체와 암반의 크리프

사. 지반의 지진동 특성

아. 폐기물 또는 인공재료의 존재

자. 시공 시 용출수 및 지하수위 측정 등을 통하여 주변 지하수 변동 조사

차. 근접구조물 및 매설물(상하수도관, 송유관, 통신 및 전력 케이블, 도시가스관, 기타 지중구조물 등)에 대하여 각 시설의 관리 주체 및 관리대장, 노후도, 장래확장 계획 여부를 조사하고 누수 등으로 인하여 지반함몰이 예상되는 경우에는 조사를 시행하여 설계 시 기초자료로 활용

(3) 시추조사

① 시추는 NX 규격 이중 코어배럴이나 NX 에 상응하는 규격을 사용하여 연직으로 시행하며, 풍화대나 파쇄대 등에서는 삼중 코어배럴 등을 사용하여 코어의 회수율을 높인다.

② 지층구성 파악을 위한 시추간격 및 심도는 구조물의 종류 및 범위, 요구되는 지반조사 자료의 정밀도에 따라 지반분야 책임기술자 판단에 의거

③ 시추는 연직시추뿐만 아니라 단층 순폭 평가 등 필요할 경우 수평 및 경사시추를 실시한다.

④ 단층이나 파쇄대와 같이 공사에 장애가 되는 구간이나, 지층이 불규칙한 경우에는 시추간격을 축소 조정한다.

⑤ 시추공의 지하수위는 시추 종료 후 24, 48, 72시간 경과 시마다 측정한다.

⑥ 터널 입⦁출구부 및 저토피 구간은 탄성파탐사를 수행하여 지층변화를 상세히 파악한 후 시추위치를 선정한다.

⑦ 시추조사 시 정확한 시추조사 위치 파악을 위하여 GPS 장비 등을 활용할 수 있다.

⑧ 시추조사 후 무인항공기 등으로 조사 부지를 촬영하여 시추조사를 수행한 위치정보를 수집하고 활용할 수 있다.

(4) 현장시험

① 현장시험은 현장에서 흙과 암의 특성을 확인하거나, 시험결과를 직접적으로 설계에 적용하기 위하여 실시한다.

② 현장시험 항목은 표준관입시험, 베인 전단시험, 콘 관입시험, 간극수압 소산시험, 시추공전단시험, 공내재하시험, 현장투수시험, 암반수압시험 등이 있으며, 확인하고자 하는 흙과 암의 특성 및 대상 지반종류를 고려하여 본조사 시 적용할 시험 항목을 결정하여야 한다.

③ 조사위치는 예비조사 결과를 참고하여 조사부지 전반의 특성을 파악할 수 있도록 결정하여야 하며, 주요 구조물의 계획 위치, 파쇄대 등 구조물의 안전성에 중요한 위치를 포함하여야 한다.

④

가. 지층별 최소 1회 이상 수행하여야 한다.

나. 동일 지층이라도 지층이 두꺼울 경우 심도에 따른 지반특성 변화 경향을 확인할 수 있도록 특정 심도 간격으로 수행하여야 한다.

⑤ 조사수량은 조사위치 및 조사심도에 따라 결정되며 표 2.2-3의 조사기준을 참고하여 결정할 수 있다.

(5) 물리탐사

① 물리탐사는 공사계획, 지반조건, 환경조건 등에 따라 측정 대상 물성을 다르게 적용할 수 있으며, 대상지반의 조사를 시행하는 보조적⋅광역적 방법으로 활용한다.

② 물리탐사 종류에는 탄성파탐사, 전기비저항탐사, 전자탐사, 지표투과레이더탐사, 중력탐사, 표면파탐사 등이 있으며, 표 2.2-4의 조사기준을 참고하여 설계목적에 적합한 탐사 방법을 선택한다.

③ 산악지역의 경우 전기비저항탐사의 가탐심도를 고려하여, 전자탐사를 실시한다.

(6) 물리검층

① 지구물리검층 시에는 지질학적, 수문지질학적, 지반공학적 특성과 연계하여 구성암석, 균열상태, 지하수 유용과 물리⋅화학적 성질을 비롯한 제반 지반정보를 얻을 수 있도록 한다.

② 지구물리검층 수행 시 해석을 용이하게 할 수 있도록 조밀하게 측정한다.

③ 내진특성 평가를 위해 필요시 밀도검층, 하향식 탄성파탐사, SPS검층 등을 수행한다.

④ 물리검층 항목으로는 시추공영상촬영, 밀도검층, 하향식탄성파탐사, SPS검층, 시추공토모그래피탐사 등이 있으며, 표 2.2-5의 조사기준을 참고하여 설계목적에 적합한 탐사 방법을 선택한다.

(7) 실내시험

① 실내토질시험은 현장에서 채취한 교란, 흐트러지지 않은 시료(불교란시료)에 대하여 지반의 물리⋅역학적 특성을 파악하기 위하여 실시한다.

② 실내토질시험 항목은 함수량, 비중, 체가름, 입도, 액⋅소성한계, 일축압축시험, 직접전단시험, 압밀시험, 삼축압축시험, 다짐시험, 실내CBR시험 등이 있다.

③ 실내암석시험 항목은 비중, 흡수율, 단위중량, 포아송비, 일축압축시험, 삼축압축시험, 인장시험, 점하중시험, 탄성파속도, 마모시험, 풍화내구성지수시험, 팽윤시험, 절리면전단시험 등이 있다.

(8) 지반동적특성 조사

① 내진 설계에 필요한 지반의 대표적 동적 물성치는 전단파속도, 전단탄성계수, 감쇠비 등이 있다.

② 대상부지의 지진응답특성 평가를 위해 시추조사, 물리탐사, 검층 및 실내시험을 시행하여 지층별 동적물성을 정량화한다.

③ 현장조사 및 현장시험, 실내시험 등이 여의치 않은 경우에 한하여 기존자료를 이용한다.

(9) 특수 지반 및 구조물에서의 추가적인 조사

① 폐기물 및 오염물질 분포 지역에서의 조사

가. 기초 하부에 폐기물이나 오염물이 예상되는 지역에서는 현장시험이나 실내시험 등을 통하여 오염물질의 특성을 평가한다.

나. 현장시험은 전기비저항값, pH, 온도, 산화환원전위 조사, 용존산소(

② 지하수 및 간극수압 특성 조사

가. 간극수압 분포 조사는 수위, 시간에 따른 변화, 수문학적 정보를 포함한다.

나. 만약 피압수나 용출수가 있다면 보고서에 기록하고, 피압 수두의 측정이 가능하다면 그 크기를 측정한다.

다. 현장 근처에 지하수 양수정이 있으면 그 위치 및 용량을 확인한다.

③ 시험터널조사

가. 특수한 지반상태를 직접 확인할 필요가 있거나 특정한 원위치시험을 시행할 필요가 있을 때에는 시험터널을 굴착하여 조사할 수 있다.

나. 시험터널 내에서 각종 원위치시험이나 계측을 시행할 경우 및 시료를 채취할 경우에는 원지반의 교란을 최소화한다.

다. 시험터널 조사는 지표지질조사, 시추조사 등과 연계 분석하여 터널의 지질도를 작성한다.

④ 저수지 주변조사

가. 저수지 주변의 조사는 만수 시의 누수 또는 수위변동에 의한 산사태, 댐의 기능 및 안전성에 지장을 줄 가능성의 유무를 판단하기 위하여 정밀하게 시행한다.

나. 댐 주변 및 제체 기초부에 발달한 단층, 절리, 층리 등 불연속면에 대해서 정밀하게 조사하며, 필요시 평사투영법과 같은 분석을 시행하여 산사태 및 제체 기초부의 안정성을 평가한다.

다. 댐의 저수가 취약 지반을 통하여 유역 외로 유출될 우려가 예상되는 지역은 지하수 거동을 확인할 수 있는 조사를 시행한다.

⑤ 제체 재료조사

가. 댐 지점 주변에 있는 암석, 사력, 흙 등 필댐 축조 재료의 조사는 기술적으로 사용이 가능하다고 생각되는 모든 재료에 대하여 분포지역, 수량,

나. 재료조사는 댐 지점에 가까운 곳부터 시작하여 총량이 제체 체적의 2배~3배에 달하는 범위까지 점차 확대한다.

다. 조사구역은 축조 계획수량을 고려하여 댐 계획 지점을 중심으로 최초 0.5km 또는 1km 지역에 대해서 조사하고, 수량이 미달할 경우에는 그 이상의 지역으로 점차 확대한다.

라. 조사방법은 지형 및 상황에 따라 시추조사, 트렌치조사, 시험굴조사 등의 방법을 혼용한다.

마. 토질시험은 채취한 시료 중에서 대표적인 시료를 선정하여 필수 시험항목인 함수량, 비중, 입도, 단위중량, 다짐시험 등과 함께 기타 필요한 시험을 시행한다.

⑥ 불안정 요인을 갖는 비탈면 조사

가. 불안정 지형⋅지질 요인을 갖는 비탈면에서는 각각의 불안정 요인에 따라 적절하게 조사방법과 조사범위를 설정하여 안정성 확보를 위한 상세한 설계를 실시한다.

나. 비탈면 파괴 또는 산사태 지역에 대한 조사에는 예비조사 및 본조사에서 시행하는 조사방법을 바탕으로 비탈면의 활동요인 및 파괴토체의 기하학적 특성을 규명하고 파괴토체의 활동으로 인해 예상되는 위험도를 평가하기 위한 조사가 포함된다.

다. 낙석에 대한 조사는 급경사의 깎기비탈면 상부에 낙석이 발생 가능하고, 낙석발생 시 비탈면 하부의 시설물 및 인명에 위험성이 있는 경우에 시행한다.

라. 토석류 발생가능 구간에 대한 조사는 과거에 토석류가 발생하였거나 계곡부의 유역면적이 매우 넓고 경사가 급한 경우에 실시한다.

⑦ 기설제방 조사

가. 기설제방의 토질조사는 제방 취약 예상지점 파악조사, 제체누수조사, 기초지반 누수조사, 연약지반조사 등을 필요에 따라 실시한다.

나. 기설제방의 제체에서 누수가 발생할 경우에는 제체 토질 및 피해에 관한 자료조사와 탐문조사, 시료채취 및 실내토질시험, 시추조사, 원위치시험, 물리탐사 등을 필요에 따라 실시한다.

다. 기설제방에서 과대한 침하나 활동에 의한 파괴 등의 피해가 실제로 발생할 경우와 제방의 보축, 지진 등에 의해 침하나 활동이 발생할 것으로 예상되는 연약지반에서는 제방의 기초지반 토질에 관한 조사 및 제방침하에 관한 자료조사, 시료채취, 실내토질시험, 원위치시험 등에 대한 조사를 실시한다.

⑧ 석회암동굴, 용암동굴 등 지하공동이 분포할 것으로 예상되는 지역의 경우에는 필요시 토모그래피 탐사나 중력탐사 등을 시행할 수 있다.

(1) 예비조사 및 본조사 후에도 구조물 설계를 위한 추가의 자료가 필요할 경우에는 구조물이 위치하는 지역에 대한 흙과 암의 지반공학적 성질과 지하수위에 대해서 추가조사를 실시한다.

(2) 추가조사의 범위와 방법은 본조사의 결과와 현장 상황 등을 고려하여 결정한다.

(1) 시추가 완료된 시추공은 지하수법 제9조의4에 따라 모르타르 등으로 적합하게 폐쇄하여 지하수가 오염되지 않도록 하여야 한다.

(1) 지반분류는 조사와 시험으로부터 수집된 제반정보를 토대로 수행한다. 흙과 암반의 경계구분은 시추조사 결과와 흙 및 암에 대한 특성 및 기본적인 성분조사 결과를 이용하여 판정한다.

(2) 토층은 지질학적 생성기원에 따라 구분하고, 흙의 분류방법은 공학적 분류기준인 흙의 통일분류법을 이용한다.

(3) 암반의 분류방법은 분류 목적 및 특성에 따라 다양한 방법이 있으며, 목적에 따라 적합한 분류방법을 선택하여 사용한다.

① 지질학적 암석명에 의한 분류

② 공학적 특성을 이용한 점수배점을 이용한 분류(RMR, SMR 등)

③ 강도 및 풍화도를 이용한 분류

④ 불연속면의 상태에 따른 분류

⑤ 탄성파속도 및 시공성에 따른 분류 등

(1) 지반특성 평가 시 이 기준의 2.2에서 수행한 조사결과를 종합하여 지반특성을 평가하여야 하며, 유사한 지반조건에 대한 과거문헌조사 자료, 기존 시험 자료, 경험식 등을 참고할 수 있다.

(2) 지반특성의 위치별 변동성을 고려하여 설계단위 별로 지반특성을 평가하여야 하며, 동일한 설계단위 내에서도 조사 결과 나타나는 지반의 변동성이 큰 경우에는 유사한 특성을 나타내는 구역별로 구분하여 분석하여야 한다.

(3) 지반의 종류에 따라 지반특성과 설계에 반영되어야 할 지반정수가 달라지므로 각각의 지반 종류에 따라 적합한 지반특성을 평가하여야 하며, 동일한 지층에서도 시험결과의 변동성이 큰 경우에는 유사한 결과를 나타내는 심도별로 구분 후 평가하여 신뢰도를 높일 수 있다.

① 흙의 경우 통일분류법 상 분류, 기본 물성값(입도, 단위중량, 자연함수비 등)과 역학적 특성(강도특성, 변형특성, 투수특성 등)을 평가하여야 한다.

가. 단위중량은 채취된 흐트러지지 않은(불교란) 시료로부터 구하고 흐트러지지 않은(불교란) 시료를 채취할 수 없을 때는 현장시험을 통해 구한다.

나. 역학적 특성은 배수 가능 여부에 따라 달라지므로 이를 고려하여 평가한다.

다. 강도특성은 일축압축강도, 삼축압축강도, 전단강도 정수로 구분하며 현장시험과 실내시험 결과로부터 구한다.

라. 변형특성을 나타내는 변형계수는 비선형 특성을 고려하여, 사용하고자 하는 변형률의 정도에 따라서 결정한다.

마. 침투수 해석을 수행하기 위해서는 지하수와 함께 불포화 또는 포화된 흙의 투수특성과 지표면 침투특성이 필요하며, 포화투수계수, 불포화함수 특성곡선, 지표침투특성 등을 측정하는 시험을 통해 구한다.

② 암석의 경우 구성광물, 기본 물성값(단위중량, 함수비, 간극률, 흡수율, 슬레이크 내구성 등)과 역학적 특성(강도특성, 변형특성, 투수특성, 불연속면 전단특성 등)을 평가하여야 한다.

가. 단위중량은 채취된 흐트러지지 않은(불교란) 시료로부터 구하고 흐트러지지 않은(불교란) 시료를 채취할 수 없을 때는 현장시험을 통해 구한다.

나. 암석의 강도는 일축압축강도, 삼축압축강도, 절리면 전단강도 등이 있으며 현장시험과 실내시험 결과로부터 구한다.

다. 암의 변형특성은 크게 무결암의 변형특성과 암반의 변형특성으로 구분하며, 암석종류, 풍화상태, 불연속면의 발달 상태에 따라서 많은 차이가 나타나므로 시험과 과거의 경험을 토대로 신중하게 산정하여야 하며, 암반의 변형특성은 실제 규모의 시험을 실시하거나, 공내재하시험 또는 암반분류 방법에서 구한 값과의 상관관계를 이용하여 산정한다.

라. 암반비탈면 안정해석에서 불연속면의 전단강도는 매우 중요한 부분이며, 절리면 전단시험을 실시하여 산정하는 것을 원칙으로 하며, 현장에서 조사한 절리면 거칠기와 절리면 벽면강도를 고려한 전단강도 공식을 이용하여 산정할 수 있다.

마. 투수특성은 현장수압시험을 수행하여 정량화한다.

(분야별 가나다순)