토공사의 범위 및 정의 알아보기

토공사는 건축물의 지하구조물을 만들기 위해서 이루어지는 터파기 공사와 흙막이 공사 및 이에 부수되는 공사를 말하는 것이다. 구체적으로는 표토 제거, 절토, 성토 등의 지반 정지공사, 터파기, 잔토 처리 및 되메우기 등의 굴토 공사, 흙막이 벽체, 지지체, 차수벽 등의 흙막이 공사 등의 토공사의 범주에 포함한다. 이러한 토공사는 건축물의 고층화·대형화 경향에 따라 중요성이 점차 증대되고 있다. 특히 도심지 건축물의 지하 공사는 높은 지가와 주차 공간 확보의 필요성 등으로 인해 굴착 깊이는 깊어지고 규모는 점차 커지고 있다. 또한 이에 따라 지하 공사의 작업은 작업공간의 확보, 인접 구조물의 피해 예방, 민원 발생 억제, 지중 매설물 보호 등에 있어 점차 어려워지고 있다. 과거 토공사의 주된 관심 사항은 흙막이 벽체의 안전에 있었지만 최근에는 소음 및 진동, 주변 지반, 인접 구조물 및 인근 주민에 미치는 영향이 토공사의 공사관리에서 매우 중요한 관심 사항으로 부각되고 있다. 특히 도심에서 공사를 하게 되는 경우에는 이러한 요인에 대한 고려가 더욱 중요해졌다. 토공사는 전체 공사 기간을 좌우하는 주 공정으로써 토공사를 포함하는 지하 공사는 전체 공사 금액과 공기에서 차지하는 비율이 매우 높다. 특히 도심지에서는 이러한 경향이 더욱 뚜렷하여 전체 공기의 절반에 이르는 경우도 흔히 볼 수 있다. 건축물 공사에 있어서 구조체 공사와 마감 공사와 구별되는 토공사의 특성을 정리해 보면 다음과 같다.

토공사는 토질 분포, 지하수 상태 등의 불확실성이 높은 요소가 많고 이 때문에 공사가 지연되기 쉬운 공정 중의 하나이다. 건설공사 중 가장 사고가 발생하기 쉽고, 발생할 경우 피해가 현장만으로 국한되지 않고 인접 지역까지 피해가 확대되기 쉬운 공정이다. 토공사 중에 발생하는 소음·진동·먼지 등에 의한 민원과 지하 매설물, 인접 구조물 손상으로 인한 민원 발생 가능성이 큰 공정이다. 지하구조물 공사는 흙막이 가설재의 해체와 동시에 진행되기 때문에 구조체 공사와 흙막이 가시설 부재 간의 간섭 등이 발생하기 쉽다.

따라서 지반, 매설물, 인접 구조물 등에 대한 철저한 사전 조사와 도면, 시방서에 대한 세밀한 검토를 통해 토공사의 공사계획이 이루어져야 할 것이다. 토공사에서 rncfckrrhk 동시에 야기되는 모든 문제점은 그 규모나 내용 면에서 실로 복잡하고 다양하다. 특히 도심지나 인구 밀집 지역에 위치한 현장의 경우는 나날이 복잡해지고 있다. 굴착공사에 따른 이러한 제반 문제점을 계획·조사·설계·시공 등의 단계별로 정리, 분석하여 주어진 여건하에서 가장 안전하고 경제적인 공법선정과 합리적인 설계 및 시공이 될 수 있도록 사전에 충분한 조사와 대책에 대한 검토가 필요하다. 또한 흙막이 공사계획에 앞서 지하구조물의 형태를 파악하고 현장의 지질 상태 및 인근 구조물에 대한 상태를 분석하여 주변의 영향평가도 고려되어야 한다. 따라서 지반조사가 선행되어야 하며, 이를 토대로 흙막이 구조물의 종류, 굴착 방법 및 배수 방법의 선정, 흙막이 구조물의 안정성 검토와 주변 구조물의 침하 또는 변형을 예측하여야 한다. 그러나 시공 중 굴착 방법이나 지반 조건에 많은 변화가 생길 수 있으므로 현장계측에 의한 확인 시공이 중요하다고 볼 수 있다. 그러므로 흙막이 공사에서 현장 제반 사항을 사전에 충분히 조사하여 시공성, 경제성, 구조적 안정성을 동시에 만족할 수 있도록 계획되어야 한다. 토공사 계획에 있어 가장 중요한 요소 중의 하나는 흙막이 공법의 선정이다. 건축공사에서 합리적이고 타당한 흙막이 공법을 선정하기 위해서는 사전에 해당 공사에 대한 데이터와 지반조사 결과, 대지 주변 상황 등에 대하여 충분한 검토를 거쳐 합당한 공법을 선정할 수 있도록 노력하여야 한다.

그러나 각 공사 현장마다 토질 조건이 일정치 않고, 주변 구조물 및 지중 매설물, 지하수 등의 영향으로 인해 단일 공법만으로는 성능이 부족한 경우에는 여러 공법을 조합한 복합공법을 적용하여 흙막이 공사 계획을 수립하기도 한다.

지반조사란 건물의 하중을 안전하게 받아 지탱해 주는 지반에 대해 시전에 면밀히 조사하는 활동을 말한다. 즉, 대지 내의 토층, 토질, 지하수위, 장애물 상황 등을 조사하여 건물의 기초 및 토공사의 설계·시공에 필요한 자료를 구하기 위하여 실시한다. 지반조사는 공사와 관련되는 토질의 제반 특성들을 정확히 파악하기 위하여 필요하며, 사전에 본 공사에 드는 시간과 예산을 충분히 감안하여 종합적인 관점에서 시행하여야 한다. 토질의 분포와 성질을 철저히 조사하는 일은 토공사를 합리적, 경제적으로 관리하는 데 매우 중요하며 조사 방법의 선택과 활용은 공사의 성패를 좌우하는 관건이 될 수 있다.

터 파보기는 소규모의 공사에서 얕은 지층의 토질, 지하수 등의 상태를 파악하기 위해 구덩이를 파보는 방법이다. 굴착 규모는 지름 60~90cm, 깊이 1.5~3.0m, 간격은 5~10m 정도로 한다. 짚어보기는 직경 지름 9mm 정도의 철봉을 인력으로 지중에 꽂아 손의 감각으로 지반의 단단함을 판단하는 방법이다. 터 파보기와 마찬가지로 얕은 지층의 판단에 쓰이며, 숙련되면 상당히 정확도가 높다. 물리적 지하 탐사법은 광대한 대지에 개략적 탐사법으로 보링과 보링 사이에 행한다. 줄 보조적인 조사 방법으로 사용되며, 전기저항식, 탄성파식, 강제 전동식 등이 있으나 주로 전기저항식이 사용된다.

보링은 지중을 천공하여 그 안의 토사를 채취하여 지반의 깊이에 따른 지층의 구성 상태를 파악하기 위한 지반조사의 한 방법이다. 지중의 토질 분포, 토층의 구성 등을 알 수 있고, 토질 주상도를 작성할 수 있으며, 다른 조사 방법과 병용하기도 한다. 보링은 지반조사 방법 중 가장 보편적으로 사용하는 방법으로 신뢰성 있는 조사가 될 수 있도록 감독하고, 세밀하고 정확한 기록을 남기는 것이 중요하다.