기초형식과 예상 거동부터 조사자료에 겹친다
구조계산으로 넘길 지반조건은 구조물 위치와 기초형식을 정한 뒤 뽑아야 한다. 같은 부지에서도 직접기초 아래 압축성 지층, 옹벽 전면의 되메움, 말뚝 선단 예정심도의 풍화대는 필요한 판단이 다르다. 배치도와 기초 평면·저면표고를 시추주상도와 지층 단면에 겹치고, 어느 하중이 어느 지반으로 전달되는지부터 표시한다. 시추공이 구조물에서 떨어져 있거나 지층 경계가 급변하면 하나의 대표 주상도로 전 구간을 묶지 않는다.
구조 담당자에게는 토질명보다 값의 용도와 범위가 더 직접적인 정보다. 단위중량, 전단강도, 압축성과 변형 특성, 지하수위의 관측시기, 기초저면의 지지층과 하부 연약층 존재를 정리하고 각 값이 현장시험·실내시험·상관식 가운데 무엇에서 나온 것인지 붙인다. 평균값만 전달하면 불리한 구간과 자료 공백이 사라진다. 대표값, 적용구간, 산정근거와 확인이 필요한 가정을 같은 표에 두어야 구조모델의 경계조건을 추적할 수 있다.
허용지지력 한 값으로 기초를 정하지 않는다
얕은기초는 지지력 판정과 침하 검토가 함께 끝나야 한다. KDS 11 50 05는 시추조사와 현장·실내시험으로 지반 특성을 파악해 지지력을 산정하도록 하며, 허용지지력은 지반의 극한지지력에서 정한 값과 허용변위량으로 정한 값 중 작은 값으로 결정한다. 따라서 구조계산서에 허용지지력만 적고 기초 폭, 근입깊이, 하중 편심과 지하수 조건을 빼면 그 값을 다른 기초에 그대로 적용할 근거가 없다.
검토 순서는 기초별 장기·단기 하중과 하중조합을 받고, 저면 접지압 분포를 확인한 다음 지층별 지지력과 총침하·부등침하를 대조하는 방식이 자연스럽다. 기초 크기를 키우면 평균 접지압은 낮아지지만 영향깊이가 깊어져 하부 압축성 지층의 침하가 커질 수 있다. 직접기초가 맞지 않아 말뚝기초로 바꾸는 경우에도 선단지지력만 넘기지 말고 주면저항, 침하, 수평거동과 지반침하에 따른 부마찰 가능성을 구조조건에 맞춰 다시 정리한다.
토압·지반반력·수압은 따로 근거를 남긴다
지하벽과 옹벽에 쓰는 토압은 흙의 내부마찰각 하나로 정해지지 않는다. 벽체가 움직일 수 있는지, 상부하중과 지표경사, 다짐장비가 가까이 오는지, 전면 지반을 굴착하는 단계가 있는지에 따라 작용조건이 달라진다. 수동저항을 설계에 포함했다면 해당 토사가 공사 중과 사용 중에 유지되는지도 확인한다. 구조해석의 수평스프링이나 기초저면 반력계수 역시 임의의 보편값이 아니라 지층, 기초 규모와 예상 변위 수준에 맞춘 산정근거를 함께 전달한다.
지하수는 수압 항목에만 들어가지 않는다. 수위가 오르면 유효응력과 지지력, 부력, 토압과 굴착 중 안정조건이 함께 달라질 수 있다. 조사보고서의 한 차례 측정값과 설계수위를 같은 뜻으로 쓰지 말고 관측기간, 계절 변화, 배수시설과 주변 양수 영향을 구분한다. 정상 배수 조건과 배수 기능이 떨어진 조건을 나누는 경우에는 구조계산의 수압, 기초의 부력저항과 지반정수가 어느 조건에 대응하는지 표와 단면에 같은 명칭으로 남긴다.
배치와 저면표고가 바뀌면 지반조건도 다시 자른다
설계변경에서 자주 빠지는 부분은 구조도만 고치고 지반조건표를 유지하는 일이다. 구조물 위치, 기초저면표고, 기초 폭, 기둥하중, 옹벽 높이와 되메움 계획이 바뀌면 기존 시추공의 대표성과 영향깊이를 다시 본다. 새 위치가 조사공 사이의 추정구간에 들어가거나 저면 아래에 다른 지층이 나타나면 보완조사, 현장확인 또는 입력값 민감도 검토 가운데 필요한 조치를 정한다. 변경된 하중만 이전 허용지지력과 비교하는 것으로는 침하와 지층 변화를 확인할 수 없다.
최종 전달자료에는 구조물별 지층 단면, 기초저면과 설계수위, 적용 지반정수표, 지지력·침하 산정근거, 토압·수압 조건, 자료가 부족한 구간과 후속 확인사항을 묶는다. 구조계산 결과가 나온 뒤에는 반력과 변위가 처음 가정한 범위를 벗어나지 않는지 되돌려 확인한다. 반력이 특정 기초에 집중되거나 벽체 변위가 지반정수 산정 범위를 벗어나면 지반 입력을 다시 검토하고, 수정된 값과 도면 버전을 함께 갱신해야 계산서와 현장 조건의 연결이 끊기지 않는다.