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TECHNICAL INFORMATION

지반조사 지하수위 관측, 천공 직후 수위와 설계수위의 구분

지반조사 현장에서 시추공의 지하수위를 측정하고 기록하는 기술자
수위값에는 측정시각, 천공 종료 후 경과시간, 천공수 사용 여부와 공 상태를 함께 기록해야 합니다.
관측공과 지층별 지하수위 변화를 보여주는 지반 절개 모형
한 개 관측공의 수위는 설치구간과 연결된 지층의 수두를 반영하므로 지층별 수리조건과 함께 해석합니다.
시추가 끝난 직후 잰 수위를 그대로 설계 지하수위로 쓰면 안 됩니다. 천공수 사용, 공벽 붕괴와 지층별 수두 차이 때문에 공내 수위가 실제 지하수 조건을 대표하지 않을 수 있으므로, 측정조건을 기록하고 관측공에서 수위가 안정되는 과정을 확인한 뒤 설계 목적에 맞는 수위를 정해야 합니다.

천공 직후 수위는 관측값이지 설계수위가 아니다

시추가 끝난 직후의 공내 수위에는 자연 지하수뿐 아니라 천공에 사용한 물, 굴진 중 유입수와 공벽에서 배출된 물이 섞일 수 있다. 반대로 케이싱이나 이수로 공벽을 유지하면 투수층과 시추공의 연결이 늦어져 실제보다 낮거나 높은 수위가 나타날 수 있다. 따라서 주상도에는 수위 숫자만 적지 말고 측정시각, 천공 종료 후 경과시간, 천공수 사용량, 케이싱 심도와 공벽 상태를 함께 남긴다.

KDS 11 10 10은 지하수위와 지하수 상태를 조사계획과 결과에 포함하도록 정한다. 이 요구는 한 차례 측정으로 대표값을 확정하라는 뜻이 아니다. 공내 수위가 계속 오르거나 내려가는 중이면 안정수위가 확인되지 않은 값으로 구분하고, 설계 입력값으로 사용할 때에는 별도의 관측자료와 선정 근거를 붙인다. 천공 종료값과 다음 날 이후 값을 같은 항목에 덮어쓰지 말고 시간별 원자료를 보존한다.

관측공은 확인하려는 대수층에 맞춰 설치한다

관측공의 유공관 구간이 여러 투수층을 동시에 연결하면 측정값은 특정 지층의 수두가 아니라 층간 흐름의 영향을 받은 혼합값이 될 수 있다. 굴착저면 아래 모래층, 암반 절리대 또는 상부 충적층 가운데 어느 구간의 수위를 확인하려는지 먼저 정하고, 유공관과 차수구간을 주상도에 표시한다. 공 입구 표고와 측정 기준점을 측량해 각 관측값을 같은 표고 기준으로 환산한다. 관측공 준공기록에는 관경, 굴착심도, 유공관·무공관 길이, 필터재와 차수재 구간을 남겨 측정 대상층을 다시 확인할 수 있게 한다.

관측일지에는 측정일시와 수위, 강우, 인근 하천·해안 수위, 주변 양수와 공사 배수 여부를 같은 시간축으로 기록한다. 관측기 교체나 기준점 이동, 공 막힘과 토사 유입도 남긴다. 자동수위계를 쓰면 설치 직후 수동 측정값과 대조하고 기록 간격, 센서 기준심도와 자료 누락구간을 확인한다. 서로 가까운 공의 수위가 다르면 평균부터 내지 말고 설치구간, 지층 연속성, 국부 양수와 측정오류를 먼저 확인한다.

설계수위는 구조물과 공사단계별로 선정한다

설계 지하수위는 관측값 중 하나를 복사하는 항목이 아니다. 굴착 흙막이는 외측 수압과 저면 안정, 기초는 부력·지지력·침하, 비탈면은 전단강도와 간극수압처럼 검토 목적이 다르다. 평상시 조건과 우기·홍수기, 공사 중 배수조건을 구분하고 각 단계에서 불리한 수위 조합을 단면도와 계산서에 명시한다.

KDS 11 50 05는 얕은기초가 지하수위의 계절 변동에 안전하도록 검토하고, 연안·하천과 해수면 변화에 민감한 지역은 수위 변동을 신중히 반영하도록 정한다. 모든 현장에 공통으로 적용하는 관측기간이나 수위 가산값은 제시하지 않는다. 관측기간이 짧다면 장기 강우·하천·조위 자료와 인근 관측공을 대조하고, 확인되지 않은 상한은 설계 가정과 민감도 조건으로 분리한다. 보고서에는 관측 최고수위, 설계 채택수위와 그 차이의 근거를 나란히 제시한다.

배수와 굴착조건이 바뀌면 관측계획도 다시 맞춘다

공사 중 양수량이 늘거나 차수벽 깊이, 굴착저면과 배수공 위치가 바뀌면 기존 관측값의 대표성이 달라진다. 내부 수위만 낮아졌는지 외부 수위까지 내려갔는지 구분하고, 관측공별 수위 변화율을 배수량·굴착단계와 함께 본다. 특정 공만 급변하면 즉시 광역 수위변화로 해석하지 말고 관 손상, 막힘과 국부 누수 가능성을 확인한다. 배수 중지 뒤 회복곡선도 확인하면 외부 대수층과의 연결성과 공사 영향의 지속 여부를 판단하는 데 도움이 된다.

최종 성과에는 원시 관측값, 표고 환산값, 관측공 구조, 수위 선정 근거와 적용 단계를 서로 추적할 수 있게 정리한다. 설계수위와 실제 수위 차이가 해석결과를 바꿀 수 있으면 민감도 검토 범위와 재검토 조건도 적는다. 평면도에는 관측공과 양수정 위치를, 단면도에는 유공관 구간과 적용 수위를 표시한다. 이 연결이 있어야 시공 중 수위가 예상범위를 벗어났을 때 배수 보완만 할지, 흙막이·기초·비탈면 해석까지 다시 수행할지 판단할 수 있다.

※ 시추공 수위는 측정조건과 관측공 구조를 함께 확인하고, 반복 관측과 주변 수문자료로 변동범위를 파악한 뒤 구조물·공사단계별 설계수위로 정리해야 합니다.

참고 LINK

KDS 11 10 10 지반조사KDS 11 50 05 얕은기초 설계기준(일반설계법)
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