96. 지중연속벽

 지중연속벽공법은 지상에서 지반내에 주상 또는 벽상의 구멍을 연속하여 굴착하고 그 굴착공내에 철근망(조립철근)을 삽입한 후 콘크리트를 타설하여 강성이 크고 지수성이 높은 벽상의 구조물을 지중에 연속하여 구축하는 공법이다.

본 공법에는 주열식 및 벽식의 연속벽을 구축하는 두종류의 공법이 있으며, 일반적으로 지중연속벽이라고 하는 것은 후자의 경우이고 시공실적도 상당히 많다.

본 공법은 소음, 진동, 지반침하 드으이 건설공해를 수반하지 않고 안전성 및 공사 전체의 신속성을 확보할 수 있기 때문에 특히 시가지의 건설공사에서 비약적인 발전을 가져오고 있다.

본 공법에서는 굴착시에 사용하는 점토나 벤토나이트 안정액(이수)의 기능에 의해 공벽면을 안정시티고 있다. 이 방법도 1932년에 Ranney에 의해 처음으로 시도되었다, 따라서 본 공법을 이수공법이라 부르기도 한다. 표 96-1은 대표적인 공법의 개요를 나타낸 것이다.

굴착방법의 선정은 지반의 상태, 구조물의 규모, 입지조건, 경제적 조건 등의 각종 조건을 검토해야 하며, 특히 지반이나 지하수의 상태를 충분히 조사, 파악해야 한다. 굴착방법에는 그림 96-1과 같은 비트회전식, 충격식, 버킷식 등이 있다.

현재의 경우 모든 조건에 대하여 만능인 단일 기종은 없고, 경연의 복합지반 굴착시는 주로 굴착능률의 점으로부터 효율적인 기종을 조합하는 방법을 채용되고 있다. 굴착능률은 토질, 작업조건, 굴착기종에 따라 다르지만, 연암은 2∼5m3/일ㆍ대, 경질토 5∼20m3/일ㆍ대, 연질토 20∼60m3/ 일ㆍ대 이다.

굴착시에는 6∼12% 농도의 벤토나이트 현탁액에 필요에 따라 각종의 첨가제를 가한 안정액을 사용한다. 또, 안정액은 굴착공벽면의 이막형성에 의한 벽면안정이나 굴착토의 유지 등 지반굴착에 중요한 기능을 가지고 있으나 굴착벽면의 안정메커니즘에 대하여는 아직 이론적인 해명이 되어있는 것은 아니다.

현재, 벽면안정의 근본적인 고려방법으로서 이수압과 토압의 균형을 고려하고 있는데, 한쪽에서는 공벽면에 형성된 불투수성의 이막의 존재를 전제로 하여 다음과 같은 안정메커니즘이 제안되고 있다.

① 이수압 외에 (+α)의 힘을 고려한다.

② 아치작용 효과를 고려한 토압계수의 저감

③ 안전율을 도입하고 토압과 이수압의 균형으로부터 소요 이수비중을 구한다.

연속벽은 가설용의 흙막이벽, 지수벽으로써 사용됨과 동시에 그 자체를 내진벽체, 지하구조벽 등의 영구 구조체로서 널리 이용되고 있다.

본 공법은 무소음ㆍ무진동이라는 우수한 면이 있지만, 벤토나이트 이수를 사용하고 있기 때문에 사용후의 이수를 종래의 방법으로 처리할 경우는 환경미화나 보존상 문제가 되고 이차공해의 원인이 된다.