건축물의 기초

건축물의 기초

1. 지반조사

 1). 지반조사: 그 지반의 지내력. 지하수위. 경질지반의 깊이. 침하량. 슬라이딩 등의 위험성 등을 조사하여

               그곳에 가장 경제적인 기초구조를 설계하고자 하는 데 그 목적이 있다.

 2). 지반조사의 순서: 사전조사 è 예비조사 è 본조사 è 추가조사 (확장, 보충조사)

   (1) 사전조사: 설계공사에 있어서 예비지식을 얻는 것으로 사례을 통한 문헌조사. 현장답사. 기존건물의

 위치, 지반, 사항 등을 파악하기 위한 조사.

   (2)예비조사: 그 지층의 물은 정도, 단단한 정도, 지내력의 대략적인 위치를 파악하여 기초조사를 하기

                위한 예비적 지식을 얻는 것.

   (3)본조사: 직접시추하여 조사하는 것. à 보링 또는 토질시험 등을 통해서 그 지반에 대한 실질적인

              자료를 얻는 것.

   (4)추가조사: 본조사와 앞에서 얻어진 결과들이 차이가 클 때, 의심이 낳을 때 추가적으로 하는 조사.

           

 3). 지반조사 방법

   (1)보링: 직접 땅을 시추해 보는 방법이다.

     ①수세식 보링: 두개의 2중으로 된 관을 땅속에 박는데 내관에는 고압수의 물을 주입하여 외부로 나온

                    물을 침전시켜 시료를 채취하여 성분을 분석하는 것 -à 가장 값싸고, 간단한 방법이다.

                    30 m 정도의 연질층에 적당하다.

②충격식 보링: 파이프를 세워놓고 상부에서 충격을 주어 파이프를 관입하여 시료를 채취하는 방법

               비교적 굳은 지층까지 가능. 소음이 심하여 도심지에서 거의 사용하지 않는다.

③회전식: 회전력을 이용하여 땅을 굴착하는 방법

          연질층에서 암반층까지 모두 굴착이 가능하다.

          가장 성능이 우수하다.         가장 정확한 방법이다.

 

   (2)표준 관입시험: 관끝에 샘플러를 달고 땅속에 박은 다음에 지상의 파이프끝 76cm 높이에서 63.5 kg

               되는 추를 자유낙하시켰을 때 30cm 박는 데 몇 번 만에 박았는가의 타격수에 따른 지반조사

               방법이다.  -à 모래땅의 시험에 사용된다: 사질지반의 지내력을 조사하는 시험이다.

               타격횟수 N 값이 많으면 굳은 땅, 적으면 물은 땅이다.

   (3)베인 테스트 시험: 베인이라는 십자형 프로펠러를 파이프 로드 끝에 달고 땅속에 박은 다음 지상에서

그 파이프를 회전시켰을 때 베인이 돌아가는 회전력을 측정하여 지반의 밀도를 추저하는 것

으로 잘 돌아 가면 무른 땅, 안 돌아 가면 굳은 땅.è 회전력으로 지반의 밀도를 측정하는 것

              베인 테스트 방법은 점토질에서 점성력을 추정하고자 이용한다

   (4)물리적 탐사법: 연약층의 깊이. 암반의 위치 등을 대략적으로 조사하고자 할 때 사용하는 방법

      충경의 울림에 의해 측정하는 방법.

전기저항에 의한 측정하는 방법: 넓은 지형의 지상도를 그릴 때 사용한다.

 

 4). 지내력 시험

(1) 직접 지 내력시험(재하시험): 지반에 철판재를 설치하고 상부에서 하중을 가했을 때 그 철판재의

       침하가 20mm가 될 때 까지 눌렀을 때 그 20mm가 되는 상태의 하중을 단기하중이라 한다.

          

                

         

누름 하중은 1ton 이하 또는 예정파괴 중량의 1/5 이하로 눌렸을 때 침하 량이 24시간에 0.1mm 이하, 또는 2시간에

         0.1 mm 이하의 비율로 침하 정지하는 것을 단기 허용력이라 한다.

         장기허용력 = 단기허용력 × 2/3 이다.

                             

  (2) 간접지내력시험(말뚝시험): 직접 말뚝을 박아 말뚝의 침하량을 가지고 지반의 침하량을 추정하는 것.

 똑 같은 말뚝을 3개 이상 박아야 하며.  한번 박기 시작하면 휴식없이 연속박아야 한다.

 5회 박아서 관입량이 6mm 이하이면 거부현상으로 보고 그만 박는다.

 따격회수는 5호~10회 타격한 침하량의 평균값으로 내력값을 구한다.

 

 5). 지중응력분포(접지압)

       

  

             

 

 반력의 크기

      모래질 = 중앙부; 최대.     점토질 = 중앙부: 최소

                단부:  최소.                단부: 최대.                 주변부의 침하가 심하다.

      따라서 반력의 크기가 최소인 부분에서는 자반침하가 발생할 수 있다.

 6). 점토층의 특성: 점성흙의 성분은 진흙이 많고.  내부 마찰각이 작다.

함수량이 감소하면 지내력이 증가한다.

건조하면 수축이 된다. 가압하면 바로 수축하지 않고 천천히 수축한다(장기수축이 크다).

지반 암밀현상이 잘 일어나지 않는다.

2. 기초

말뚝

기둥

동결심도

밑창콘크리트

잡석

기초판

지정

기초

 1). 기초판 형식에 따른 분류

  (1) 독립기초: 기초판 1개에 기둥 1개

  (2) 복합기초: 기초판 1개에 기둥 2개 이상

  (3) 연속기초: 줄기초라 하며 연속으로 설치된 기초를 말한다. 조적공사시 사용

  (4) 온통기초: 기초판 자체를 온통 깔아놓은 것.  연약지반일 때 사용한다.

             

 

 

 2). 지정형식에 따른 기초분류

(1) 말뚝기초

(2) 직접기초

(3) 피어기초

(4) 잠합기초

 

 3). 동결선: 땅이 동절기에 얼어 붙는 깊이의 한도를 동결선 이라 함

    - 남부지방: 60cm.

    - 중부지방: 90cm.       기초는 동결선 아래에 두라 왜냐 부동침하 때문에(땅이 얼면 9% 정도

    - 북부지방: 120cm.          부풀어 오른다)

 

3. 기초파기 공법

   ①경사 오픈컷 공법: 대지가 넓을 때 사용

②흙막이 오픈컷 공법: 도심지에서 사용.

③아일렌드 공법: 중앙부는 먼저파고, 주변부는 나중에 파는 것.

④트랜치컷 공법: 주변부 먼저 중앙은 나중에 파는 것.

 

4. 지반개량 공법

   ①치환법: 연약토를 양질토로 교체하는 것.

②배수법: 월포인트 공법 = 사질지반에 적합.   

샌드 드래인 공법 또는 페이퍼 드래인 공법(흡습지로 흡수시키는 것)= 점토질 지반에 적합.

③탈수다짐 공법: 모래지반에서 진도에 의해 다지는 것.

④주입공법(그라우트 공법): 지면에 파이프를 박고 압축기로 시멘트축을 불어넣어 굳히는 공법.

          지반밀도를 높이는 방법

⑤생석회 공법: 생석회를 주입해서 굳히는 공법

 

5. 지정

 1). 말뚝지정: 역학상 분류

   ①지지말뚝: 경질지반까지 견디도록 박아주는 것

②마찰말뚝: 연약지반에서는 경질지반까지 도달하지 못하므로 흙과의 마찰력으로 견디도록 한 것.

 

 2). 지정의 재료상 분류

   ①나무말뚝: 반드시 상수면 이하에 막아야 한다 -à 공기와 접촉을 차단하여 부패를 방지하기 위해.  

 ②기성콘크리트 말뚝.     ③제자리 콘크리트 말뚝.    ④강재 또는 철재말뚝