건설안전기사 필기 - 건설시공학(토공사)

흙의 성질

□ 흙의성질

흙 = 토립자 + 간극(물, 공기, 가스)

□ 간극비와 공극율, 포화도

- 간극비 = 간극의 용적 / 토립자의 용적

- 공극율 = 공극의 용적 / 토립자의 용적 x 100

- 포화도 = 물의 용적 / 공극의 용적 x 100

□ 함수비와 함수율

- 함수비 : 습윤 토중에 함유된 물의 중량과 토립자의 절대건조상태의 중량과의 비

함수비 = 물의 중량 / 흙의 건조중량 x 100

- 함수율

함수율 = 

□ 예민비 : 흙을 진이겼을때 약해지는 정도

- 예민비 = 자연시료의 강도 / 이긴시료의 강도

□ 흙의 경연도

- 소성한계 : 

- 액성한계 :

- 수축한계 :

 

□ 점토의 비화작용 및 흙의 전단강도

- 점토의 비화작용 : 액상상태에 있는 흙을 건조시키면 고체로 되었다가 재차 흡수하면 토립자 간의 결합력이 감소되어 갑자기 붕괴되는 현상

- 흙의 전단강도

 

지반조사

□ 지반조사 방법

- 터 파보기 : 삽으로 구덩이를 파보는 방법

- 탐사간 짚어보기 : 쇠꽂이를 찔러보기

- 보링 : 기계식보링 / 충격식, 수세식, 회전식(가장정확한방법), 오우거 보링

□ 현장의 토질시험 방법

- 베인 테스트 : 십자형 날개의 vane test를 지반에 떄려 박고 회전시켜 점착력을 판별(연한 점토질에 주로 쓰임)

- 표준관입시험 : 63.5kg 뽀족한 추를 75cm 높이에서 자유낙하시켜 30cm 관입시킬때 타격회수를 측정(흙의 경도 연도 판정)

- 지내력 시험(평판재하시험)

예정기초면에서 행한다

재하판은 정방향 또는 원형의 두께 약 25mm 철판재, 면적 0.2m^2

매회의 재하는 1ton 이하 예정파괴하중의 1/5이하

침하의 증가는 2시간에 0.1mm 비율 이하가 될때 침하가 정지

단기하중에 대한 허용지내력 : 총 침하량 20mm 또는 침하곡선이 항복상황일때

장기하중에 대한 허용지내력 : 단기하중에 대한 허용지내력의 1/2

 

토공기계

□ 굴착용 기계

- 파워셔블 : 지면보다 높은 장소 땅을 굴착

- 백호우 : 지면보다 낮은 곳을 굴착

- 드래그라인 : 수중굴착 및 연약한 지반

- 클램셀 : 더블버켓, 수중굴착, 깊은 굴착, 호퍼작업, 힘은 약함

□ 정지용 기계

- 모터그레이더 : 지면을 절삭, 평활, 토공기계의 대패

- 도저

불도저 : 트랙터 앞부분에 90도 설치 배토판을 상하 조절

앵글도저 : 배토판 좌우 30도

틸트도저 : 블레이드를 레버로 조정 동결된 땅, V형 배수로 작업

- 캐리오올 스크레이퍼

흙의 굴착, 싣기, 운반, 하역 등 작업을 연속으로 가능, 토공만능기(100~200m중거리 정지공사 적합)

□ 로더

- 로더 : 트랙터의 앞 작업장치에 버킷을 붙인 것

- 로더의 종류 : 크로울러, 로더휘일

- 로더의 작업

굴착 - 송토 - 지면 고르기 - 토사 깍아내기

□ 토공사에 사용되는 계측기기

- 간극수압계 : 피에조미터

- 지중경사계 : 인클리노 미터

- 인접구조물 기울기 측정 : 틸트 미터

- 버팀대 변형 측정계 : 스트레인 게이지

- 인접구조물의 균열측정 : 크랙게이지

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흙막이 

□ 흙막이 : 측면보호, 토사의 유출과 붕괴를 방지, 버팀대와 널말뚝으로 이루어짐

- 흙파기 깊이가 3m 이상일때는 토질에 관계없이 흙막이 설치

- 흙파기 깊이가 3m 이하일때 적당한 경사(안식각)를 두어야 하며, 1m이하일때는 흙막이를 하지 않는다.

□ 흙막이 공법

- 빗 버팀대식 흙막이 공법 : 넓은 면적에서 비교적 얕은 기초파기를 할떄 이용되는 방법

- 수평 버팀대식 흙막이 공법 : 좁은 면적에서 깊은 기초 파기를 할때나 폭이 좁고 길이가 길 경우에 이용

□ 지하연속벽 공법

- 지하연속벽 공법 : 지반을 굴착하여 철근망을 삽입하고 콘크리트를 타설하여 철근콘크리트 연속벽체를 형성하는 공법

- 지하연속벽 공법의 특징

무진동, 무소음 공법

인접건물에 근접시공이가능

차수성이 높음

벽체강성이 높음

형상치수가 자유롭다

공사비가 고기아고 고도의 기술경험이 필요

 

흙파기

□ 기초파기(터파기)

- 줄기초파기 : 도랑모양으로 파는것

- 구덩이파기 : 독립기초 국무적으로 파는것

- 온통기초파기 : 총기초, 지하를 넓게 파는것

□ 흙파기 공법

- 오픈컷 공법(개굴착 공법)

비탈면 오픈컷 공법 : 안전 구배인 사면(안식각)을 유지하면서 파내는 방법 

흙막이 벽 오픈컷 공법 : 널말뚝을 건물의 주위에 박고 소정의 깊이까지 파내어 기초를 구축

(타이로드 공법, 버팀대 공법, 자립 흙막이 벽 공법)

- 아일랜드 컷 공법 : 얇고 넓은 면적, 중앙부 흙파기 후 주변부 흙파기

- 트랜치 컷 공법 : 깊고 좁은 면적, 주변부 흙파기 후 중앙부 흙파기

- 언더피닝 공법 : 기존건물 가까이에 구조물을 축조할때 기존건물이 지반과 기초를 보강하는 공법

- 역구축공법 : 지하구조물을 지상에서 점차 지하로 내려가면서 완성시키는 구체 흙막이 공법

 

지하공법(구체 흙막이 지보공법)

□ 케이슨공법

- 뉴매틱케이슨 공법 : 건물 주위 1개 스팬분의 뉴매틱 케이슨을 침하 시켜 이것을 흙막이 벽으로 하여 흙을 파냄

- 오픈케이슨 공법 : 지상에 지하실의 구체를 축조하고 그 밑을 파내어 침하시켜 지하실을 축조하는 공법

□ 심초공법

- 표토를 제거하고 건물의 기둥 위치에 3~3.5m 지름의 심초우물을 판 뒤 기초를 축조

- 기초 상부에 철골기둥을 세우고 1층 바닥부터 콘크리트를 친 후 지하를 향해 공사해 나가는 공법