건축 지정공사는 기초공사 전 기초를 튼튼하게 지지하기 위해 기초 구조물을 보강하거나 지반의 지내력을 보완하는 공사입니다. 흙막이 공사는 기초공사나 지하구조물 공사 전 인접 지반이 붕괴나 침하가 되는 것을 방지하고 토압이나 수압에 저항하여 안전하게 작업할 수 있도록 하는 구조물 공사입니다. 이 두 가지 공사는 지난번에 설명드렸던 토공사에서 가장 비용이 많이 들며 건축물의 후속 공사를 위해 선행되는 안전을 위한 매우 중요한 공정입니다.
말뚝과 건물은 기초를 통해 연결되며 건물을 땅 위에 바로 올리지 않기 때문에 기초가 건물 하중을 받고 지반으로 전달 시 말뚝은 매개체 역할을 합니다. 따라서 연약지반은 파일을 이용하여 깊은 암반층까지 설치하여 하중을 전달하는 것입니다.
지정공사의 역할
말뚝은 파일이라고도 하며 우리가 도로나 현장 주변을 지나다보면 파이프처럼 생긴 긴부재가 바로 말뚝입니다. 기초의 안전성 지지로 지반이 약할 경우 지정 층을 통해 하중을 넓게 분산하여 구조적 안정성을 확보합니다. 말뚝 시공이나 다짐을 통해 지내력을 보완합니다. 건물의 부동침하를 예방합니다. 파일을 박을 때는 천공을 하여 삽입하거나 파일 상부에 항타기를 달아 타격하여 지중에 박습니다.
지정공사의 종류
지정공사에는 크게 두 가지로 볼 수 있습니다. 기본적인 지정공사는 자갈, 모래, 잡석다짐, 콘크리트 순서로 다짐 시공을 하며 보통 지내력이 충분하여 지반 상태가 양호한 현장에 사용됩니다. 다른 하나는 말뚝 지정공사 입니다. 지중에 말뚝을 설치하여 기초 하중을 전달하며 지내력이 부족한 연약 지반에 사용됩니다. 일반 지정공사는 기초의 하중을 고르게도 전달하면서도 지하수 유입 시 배수가 원활하게 하며 부동침하를 예방합니다. 기초를 타설하기 전에 일반 지정공사는 필수적인 공사입니다.
지정공사 말뚝의 종류
나무말뚝은 예전부터 사용되던 방식이라 현재는 거의 볼 수가 없습니다. 강제 말뚝은 H형강이나 원형 강관을 사용하며 비용이 많이 듭니다. 다음은 기성 철큰 콘크리트 말뚝으로 공장에서 미리 제작하여 현장에서 시공합니다. 15M이하에 사용가능합니다. 가장 많이 사용되는 현장 타설 콘크리트 말뚝은 CPC라고 부르기도 합니다. 지중에 항타한 뒤 철근과 콘크리트를 타설합니다. 소음과 진동이 적고 15M 이상에서도 시공이 가능합니다.
흙막이공사 개요
흙막이 공법은 지반의 상태와 굴착 심도, 지하수위, 공사비 예산 등에 따라 선택하여 설계되고 현장 여건을 확인한 후 시공합니다. 대표적인 공법은 5가지가 있으며, 엄지말뚝 흙막이 공법, 시트파일 공법, CIP 현장 타설 말뚝 공법, SCW 토사-시멘트 혼합벽 공법, 슬러리월 공법이 있습니다.
| 구분 | 공법명 | 특징 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|---|---|
| 지정공사 | 일반 지정공사 | 잡석·모래 다짐, 콘크리트 버림층 구성 | 저비용, 배수성 우수 | 지내력 보강 한계 |
| 말뚝 지정공사 | 강재·콘크리트 말뚝 설치 | 지내력 향상, 부동침하 방지 | 소음·진동 발생, 공사비 높음 | |
| 흙막이공사 | 엄지말뚝 공법 | 말뚝+토류판 삽입식 | 시공 단순, 저비용 | 연약지반 부적합 |
| 시트파일 공법 | 강널말뚝 연속 설치 | 재사용 가능, 빠른 시공 | 소음·진동 큼, 차수 불완전 | |
| CIP 공법 | 천공 후 콘크리트 타설 | 저소음·저진동, 도심지 적합 | 암반 천공 어려움 | |
| SCW 공법 | 토사·시멘트 혼합 경화 | 차수성 우수, 공정 빠름 | 토사 불균질 시 품질 저하 | |
| 슬러리월 공법 | 지하연속벽(안정액+철근망+콘크리트) | 차수·강성 최고, 고급 구조물 적용 | 고비용, 대형장비 필요 |
각 공법의 개요
엄지말뚝 공법은 가장 단순하고 일반적인 흙막이 방식으로, 일정 간격으로 말뚝을 박고 그 사이에 토류판을 끼워 지반을 지지합니다. 시공이 단순하고 비용이 적지만, 연약지반에는 부적합합니다.
시트파일 공법은 강재 말뚝을 맞물리게 설치하여 연속된 벽체를 형성합니다. 재사용이 가능하고 시공 속도가 빠르지만 소음과 진동이 크며 완전 차수는 어렵습니다.
CIP 공법은 시추 후 콘크리트를 현장에 타설해 벽체를 만드는 방식입니다. 도심지에서 널리 쓰이며, 변형이 적고 소음이 거의 없습니다.
SCW 공법은 토사와 시멘트를 혼합하여 벽체를 형성하는 공법으로, 차수성과 시공 속도가 우수하나 암반 지반에는 적합하지 않습니다.
슬러리월 공법은 안정액을 이용해 지하연속벽을 형성하는 고급 공법입니다. 차수성이 매우 높고 도심지 및 지하수위가 높은 지역에 적합하지만, 장비 규모가 크고 공사비가 비쌉니다.
맺음말
흙막이공사의 공법은 지반 조건과 공사장의 위치, 부지의 너비, 굴착 깊이, 지하수위, 예산에 따라 적합한 방식을 선택해야 합니다. 또한 도심지에서는 소음과 비산먼지, 진동 등의 민원과 안전 문제로 현재는 현장타설 말뚝 공법과 슬러리월 공법이 가장 널리 사용되고 있습니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
Q. 지정공사와 기초공사는 어떤 차이가 있나요?
A. 지정공사는 기초공사 전 단계로, 지반의 지지력과 안정성을 확보하는 공사입니다. 반면 기초공사는 실제 건축물의 하중을 지반에 전달하는 구조체를 만드는 공사입니다.
Q. 도심지 공사에는 어떤 흙막이공법이 적합한가요?
A. CIP(현장타설 말뚝) 공법과 슬러리월 공법이 소음과 진동이 적어 도심지에서 가장 많이 사용됩니다.
Q. 말뚝 공법은 언제 적용되나요?
A. 지반의 지내력이 부족하거나 연약층이 깊은 지역일 때 말뚝 지정공사를 적용합니다. 건물 하중을 깊은 지지층까지 전달하는 역할을 합니다.
※ 본 글의 내용은 일반적인 건축 시공 기준을 바탕으로 작성되었으며, 실제 시공 시에는 설계도서와 국토교통부 건설표준시방서의 최신 지침을 반드시 확인하시기 바랍니다.