[해설]

히빙은 연약 점토 지반에서 흙막이 배면 토사의 중량이 굴착 저면의 지지력을 초과해 저면이 부풀어 오르는 현상으로, 대책은 벽체 근입을 늘리거나 배면·저면의 하중 균형을 바꾸는 방향으로 구성된다.

• 흙막이벽을 깊게 설치해 근입 지지력을 확보
• 전면 굴착을 피하고 굴착 부분을 남겨둠
• 굴착 예정 부분 일부를 미리 굴착해 기초 콘크리트를 타설
• 굴착 주변에 웰 포인트(well point) 공법 병행
• 굴착 저면에 토사를 채워 인공 중력(하중)을 증가

[해설]

발파작업은 폭발물을 다루는 특성상 관리감독자의 유해·위험방지업무를 규칙에서 별도로 정해, 점화 전 대피부터 발파 후 확인까지 절차를 단계별로 규정한다.

• 점화 전 점화작업에 관계없는 근로자를 대피시킬 것
• 점화 근로자에게 대피 장소 및 경로 지시
• 점화 전 위험구역 내 근로자 대피 확인
• 점화순서 및 방법 지시, 점화신호와 대피신호 수행
• 발파 후 미발파 장약·용수·낙하 여부 점검

[해설]

동상은 지중 수분이 얼며 아이스렌즈가 형성·팽창해 지표를 밀어 올리는 현상으로, 대책은 열 차단·수분 공급 차단·동결 깊이 관리라는 세 축으로 나뉜다.

• 지중에 단열 재료를 삽입해 열 손실을 줄임
• 지하수 공급을 줄이도록 지하수위 저하
• 모세관 상승을 막는 모관수 상승 방지층 설치
• 동결에 취약한 지표 흙을 화학약품으로 안정처리
• 동결심도 아래에 배수층을 설치해 물의 체류를 막음

[해설]

강우 시 굴착경사면은 빗물 침투로 전단강도가 떨어져 붕괴 위험이 커지므로, 지표수 유입 차단과 침투 방지가 핵심 대책이 된다.

비탈면 상부에 측구를 설치해 빗물이 경사면으로 흘러들지 않게 하고, 굴착경사면 자체는 비닐로 덮어 빗물 침투를 직접 차단한다.

[해설]

이 공법은 연약지반에 실제 구조물보다 먼저 흙을 쌓아 지반을 미리 침하시킨 뒤 성토를 제거하고 구조물을 축조하는 지반개량 공법이다.

연약지반에 하중을 가해 흙 속 물이 빠져나가며 압축되는 압밀을 유도하는 방법으로, 구조물 축조장소에 미리 성토해 침하시키면 흙의 전단강도가 증가하고, 이후 쌓았던 성토를 제거한다.

이 공법을 프리 로딩(pre-loading) 공법이라 한다.

[해설]

보일링은 사질지반에서 흙막이 내외부 수두차로 인해 지하수가 굴착 저면을 뚫고 모래와 함께 솟구치는 현상으로, 대책은 수두차와 침투 유로를 줄이는 방향으로 구성된다.

• 흙막이벽을 깊게 설치해 침투 유로를 늘림
• 흙막이벽의 차수성 증대(차수벽 보강)
• 배면 지반에 그라우팅 실시
• 배면 지하수위 저하(웰포인트 등)
• 굴착토를 즉시 원상태로 매립해 수두차 완화

[해설]

암질판별법은 암반의 공학적 상태를 정량적으로 평가해 지보 방식을 결정하는 근거가 되며, 코어 상태를 보는 방법과 물성치를 측정하는 방법으로 나뉜다.

시추 코어의 상태로 판정하는 R.Q.D(Rock Quality Designation)와 여러 지표를 종합하는 R.M.R(Rock Mass Rating)은 코어·분류 기반 판별법이고, 탄성파 속도와 일축 압축 강도는 물성치 측정 기반 판별법이다.

[해설]

깊은 굴착에서는 흙막이 벽체와 배면 지반의 거동을 실시간으로 확인해야 붕괴 전조를 조기에 파악할 수 있으므로, 굴착 깊이가 클수록 계측관리가 필수적이다.

지하수위 변화를 보는 수위계, 흙막이벽의 기울어짐을 보는 경사계, 지지구조에 걸리는 하중 및 침하계, 부재에 걸리는 응력을 보는 응력계가 대표적인 계측기기이다.

[해설]

기초 지지력 파괴는 파괴면이 지표까지 발달하는 정도에 따라 세 가지로 구분하며, 지반의 조밀도와 기초의 근입 조건이 그 형태를 좌우한다.

조밀한 사질토·굳은 점토처럼 지지력이 큰 지반에서는 흙 전체가 전단파괴되고 파괴면이 지표까지 뚜렷하게 이어지는 전반전단파괴가 나타난다.

기초 바로 아래 흙만 국부적으로 압축되어 기초가 뚫고 들어가듯 가라앉는 것은 펀칭(관입)전단파괴이고, 느슨하거나 중간 정도 지반에서 파괴면이 지표까지는 닿지 못하는 것은 국부전단파괴이다.

[해설]

히빙은 연약 점토 지반에서 흙막이 배면 토사 중량과 벽체 근입 부족이 겹칠 때 굴착 저면이 부풀어 오르는 현상으로, 원인은 지반 조건과 하중·저항 균형의 결합으로 설명된다.

지지력이 약한 연약한 점토지반이라는 조건 위에서, 흙막이 내외부의 중량차(배면 토사 하중이 저면 저항을 압도)와 굴착배면의 하중(상재하중)이 원인이 되며, 여기에 흙막이벽 근입깊이 부족으로 저항력이 낮으면 히빙이 발생하기 쉽다.

[해설]

토사붕괴는 전조 없이 급격히 진행되는 경우가 많아, 규칙에서는 굴착작업 전 확인해야 할 지형·지반 상태를 점검항목으로 구체화하고 있다.

• 굴착 예정 전 지표면의 사전 답사
• 경사면의 지층 변화부 상황 확인
• 부석의 상황 변화 확인
• 용수의 발생 유무 또는 용수량의 변화 확인
• 결빙과 해빙에 대한 상황 확인

[해설]

중력식 옹벽은 자중으로 토압에 저항하는 구조이므로, 안정성 검토는 옹벽이 무너지는 세 가지 파괴 양상—회전, 미끄러짐, 지반 침하—을 각각 만족해야 한다는 점에서 출발한다.

토압에 의해 옹벽이 앞으로 회전해 넘어가지 않아야 하는 전도 안정, 옹벽 저면이 토압에 밀려 미끄러지지 않아야 하는 활동 안정, 지반이 옹벽 하중을 지지하지 못해 침하하지 않아야 하는 지반 지지력(침하) 안정을 모두 검토한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙은 굴착면 비탈면의 안전기울기를 흙의 종류별로 별표(굴착면의 기울기 기준)에 따로 정하고 있으며, 점착력이 작고 자립성이 낮을수록 완만한 기울기가 요구된다.

모래는 점착력이 없어 가장 완만한 1:1.8, 그 밖의 흙은 1:1.2를 기준으로 하고, 암반 중 풍화가 진행된 연암 및 풍화암은 1:1.0, 강도가 높은 경암은 가장 급한 1:0.5를 적용한다.

[해설]

히빙과 보일링은 모두 굴착저면이 불안정해지는 현상이지만, 발생 지반의 종류와 파괴 메커니즘이 서로 다르다는 점이 구분의 핵심이다.

히빙은 투수성이 낮은 점성토 지반에서 흙막이 배면과 굴착저면 사이의 흙 중량 차이로 인해 활동 파괴가 일어나 굴착 바닥이 부풀어 오르는 현상이다.

보일링은 투수성이 큰 사질토 지반에서 굴착저면과 배면의 수위(수두) 차이로 인한 상향 침투압이 흙의 자중을 초과할 때 흙과 물이 함께 솟구치는 현상이다.

[해설]

근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제353조(시계의 유지)로, 터널 내부 시야 확보를 통해 낙반·충돌 등 2차 재해를 막기 위한 조항이다.

①은 시계를 가리는 원인으로 배기가스와 함께 분진을 규정하고, ②는 그 대응 조치로 물뿌리기와 함께 환기를 규정하고 있다.

[해설]

비탈면 보호공법은 크게 식생(녹화) 계열과 구조물(피복) 계열로 나뉘며, 빈칸의 여섯 공법은 두 계열을 아우르는 대표 공법이다.

떼붙임공·식생공·파종공은 식물의 뿌리와 피복으로 표면 침식과 풍화를 억제하는 녹화형 공법이다.

블록(돌)붙임공 또는 돌쌓기공, 콘크리트블록 격자공, 뿜어붙이기공(숏크리트)은 비탈면을 구조물로 직접 덮어 붕괴·낙석을 막는 구조물형 공법이다.

[해설]

근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제50조(토사등에 의한 위험 방지)로, 지반 붕괴·낙하 위험에 대한 사업주의 기본 조치를 규정한다.

①은 옹벽과 함께 열거된 붕괴 방지 구조물로 흙막이 지보공을 규정하고, ②는 붕괴·낙하를 유발하는 요인으로 빗물과 함께 지하수를 배제 대상으로 규정하고 있다.

[해설]

채석작업은 발파·암석가공 등 위험 요소가 많아 착수 전에 절차를 작업계획으로 확정하도록 하며, ①~⑤는 그 필수 항목이다.

발파방법·암석의 분할방법·가공장소는 채석 공정 자체의 위험을 통제하는 항목이고, 굴착면의 높이와 기울기는 사면 붕괴를 막기 위한 안정 관리 항목이다.

[해설]

파이핑은 보일링과 이어져 나타나는 침투파괴 현상으로, 흙 속에 국지적인 물의 통로가 생기며 진행된다는 점이 핵심이다.

①은 파이핑을 유발하는 선행 현상으로 보일링을 지목하고, ②는 그 결과 흙 입자가 물에 씻겨 빠져나가는 세굴을 가리킨다.

③~⑤는 보일링의 정의로, 사질토 지반에서 굴착저면과 배면의 수위차로 인해 흙과 물이 함께 솟구치는 현상을 설명한다.

[해설]

터널은 밀폐된 갱내 공간이라 자연환기가 어려워 여러 오염원이 누적되며, ①~⑤는 이를 발생 요인별로 분류한 것이다.

작업원의 호흡(탄산가스)과 유기물의 부패·발효는 생물학적 요인이고, 화약 발파 연기·가스, 디젤기관차 등의 배기가스, 굴착·발파 시 비산되는 분진은 작업 기계·화약에서 비롯되는 요인이다.

[해설]

두 공법 모두 굴착 중 흙막이벽을 안정시키는 방식이지만, 지지력을 어디서 얻는가가 서로 다르다는 점이 구분의 핵심이다.

어스앵커 공법은 흙막이벽 배면 지반을 원통형으로 천공해 PC강재와 그라우트로 앵커체(deadman)를 만들고, 여기에 긴장력을 주어 벽체를 뒤에서 잡아당겨 지지한다. 버팀대가 없어 굴착 공간을 넓게 쓸 수 있다.

탑다운 공법은 지하연속벽을 흙막이벽으로 삼아 지하 굴착과 지상 구조물 축조를 동시에 진행하며, 먼저 시공된 지하 구조체(기둥·보·슬래브)가 버팀 역할을 한다.

[해설]

네 공법 모두 느슨한 사질토에 충격·진동 에너지를 가해 입자를 재배열시켜 밀도(지지력)를 높이는 다짐계 지반개량공법이라는 공통점이 있다.

동다짐공법은 무거운 추를 낙하시켜 지표에서 충격을 가하는 방식이고, 바이브로플로테이션 공법은 봉상 진동기를 지중에 삽입해 진동과 물다짐으로 개량한다.

다짐말뚝 공법과 다짐모래말뚝 공법은 지중에 말뚝(콘크리트 또는 모래)을 관입시켜 주변 지반을 다지는 방식이다.

[해설]

근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제377조(잠함 등 내부에서의 작업)로, 밀폐된 굴착공간에서의 산소결핍·추락·고립 위험을 막기 위한 조치다.

①·②는 산소결핍 우려가 있을 때 산소의 농도를 측정할 사람을 지명하도록 한 규정이고, ③은 오르내리기 설비 설치를, ④·⑤는 굴착 깊이가 20미터를 초과하면 통신설비를 두도록 한 기준이다.

[해설]

히빙은 연약 점성토 지반에서 흙막이 내·외의 흙 중량 차이로 활동 파괴가 일어나는 현상이며, 대책은 활동력을 줄이거나 저항력을 늘리는 두 방향으로 정리된다.

시트파일 등의 근입심도를 깊게 하는 것은 활동 파괴면을 길게 만들어 흙막이벽의 저항을 키우는 방법이고, 굴착방식을 아일랜드 컷으로 바꾸는 것은 중앙부를 먼저 굴착해 배면과의 하중 불균형을 줄이는 굴착 순서 개선이다.

웰포인트 공법으로 지하수위를 낮춰 배면 지반의 강도를 높이고 굴착 주변의 상재하중을 제거하는 것은 활동을 일으키는 힘 자체를 줄이는 방법이다.

[해설]

부마찰력(negative friction)은 말뚝 주변 지반이 말뚝보다 더 크게 침하할 때 지반이 오히려 말뚝을 아래로 끌어내리는 힘으로, 말뚝의 지지력을 감소시킨다.

①압밀이 진행 중인 연약 점토지반, ②지표면 침하로 지하수(위)가 저하되어 유효응력이 커지는 지반, ③사질토(성토층)가 점성토 위에 놓여 하중으로 압밀을 유발하는 경우 모두 주변 지반이 말뚝보다 더 침하하는 조건이므로, 정답은 ①②③이다.

[해설]

비화(沸化)작용(slaking)은 함수량이 줄어 고체상태로 굳었던 점성토가 다시 침수되면 입자 간 결합력을 급격히 상실하며 붕괴되는 현상이다.

한 번 굳은 흙이 액체 상태로 되돌아가는 것이 아니라 결합이 깨지며 부스러진다는 점이 정의의 핵심이며, 동결·융해가 원인인 동상(frost heave)이나 연화현상과는 발생 원인이 다른 별개의 현상으로 구분해야 한다.

[해설]

근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제378조(작업의 금지)로, 잠함 등 내부의 안전설비가 제 기능을 못하거나 침수 우려가 있으면 굴착작업 자체를 시키지 말라는 규정이다.

①~③은 오르내리기 설비·통신설비와 나란히 열거되는 송기(送氣)설비에 고장이 있는 경우를 가리키고, ④는 잠함 등의 내부에 많은 양의 물 등이 스며들 우려가 있는 경우를 가리킨다.

[해설]

시트파일 흙막이는 굴착이 진행될수록 배면의 토압·수압 조건이 계속 바뀌므로, 그 변화를 상시 계측해 대처하라는 것이 세 항목의 공통 취지다.

지하수위 변동을 수시로 측정하는 것은 흙막이 내·외의 수두차를 관리하기 위한 것이고, 이 수두차가 커지면 사질토 지반에서 보일링이 발생한다.

히빙은 연약 점성토 지반에서 배면 흙의 중량으로 굴착저면이 부풀어 오르는 현상이므로, 근입심도 확보와 상재하중 제거로 대처한다.

[해설]

연화현상(Frost Boil)은 동결된 노반이 융해되며 함수비가 급격히 높아져 지지력을 상실하는 현상으로, 대책은 지반 내 수분을 줄이거나 변형을 구속하는 방향으로 구성된다.

드레인공법과 지하수 처리, 그리고 배수층을 동결깊이 하부에 설치하는 것은 융해수가 노반에 정체되지 않도록 배출하는 방법이다.

구조물의 강성을 확보하거나 지반개량·고결안정공법을 적용하고 시트파일·지중연속벽을 설치하는 것은 연약해진 지반의 전단변형을 억제하는 방법이다.

[해설]

강 말뚝은 토양 중 전해질과 접촉해 전기화학적 부식이 진행되므로, 대책은 부식 환경을 차단하거나 부식 속도를 늦추는 방향으로 나뉜다.

콘크리트 피복과 도장은 말뚝 표면을 외부 환경과 물리적으로 차단하는 방법이고, 전기방식은 말뚝을 음극화시켜 부식반응 자체를 억제하는 전기화학적 방법이다.

말뚝 두께를 증가시키는 것은 부식을 막는 것이 아니라, 부식으로 단면이 줄어들 것에 대비한 여유단면을 확보하는 방법이다.

[해설]

터널은 굴착 전 지반 상태를 미리 파악하지 않으면 낙반·출수·가스폭발 같은 급박한 재해로 직결되므로, 착공 전 사전조사와 작업계획서 작성이 법령상 의무화되어 있다.

사전조사에서는 지형·지질·지층 상태를 보링 등으로 확인해 지반 위험을 예측하고, 작업계획서에는 이를 반영한 굴착의 방법과 함께 터널지보공·복공의 시공방법 및 용수 처리방법(또는 환기·조명 시설의 설치방법)을 포함시켜야 한다.

[해설]

NATM은 지반 자체를 지보재로 활용하는 공법이라 시공 중 지반 거동을 실시간으로 파악하는 계측관리가 핵심이며, 계측계획은 무엇을 얼마나 자주, 누가, 어떻게 판단할지를 사전에 정하는 것이다.

계측빈도와 소요장비는 측정의 실행 조건을, 계측결과 분석방법과 변위 허용치는 측정값을 안전 여부로 판단하는 기준을, 계측 전담반 운영계획은 이를 책임지고 수행할 조직을 각각 규정한다.

[해설]

터널 지질조사는 굴착면이 스스로 서 있을 수 있는지와 지하수가 얼마나 유입될지를 미리 파악해 지보 설계에 반영하기 위한 것이다.

시추(보링) 위치는 어디를 어떻게 조사할지를 정하는 항목이고, 지반의 지지력과 토층 분포상태는 굴착면의 자립성을, 지하수위와 투수계수는 용수·출수 위험을 각각 판단하는 지표다.

[해설]

터널 굴착 중 근로자에게 유해·위험한 것으로 규정된 세 가지는 낙반·출수·가스폭발이며, 터널작업 전 보링 등으로 지형·지질·지층을 확인하는 사전조사가 요구되는 이유가 바로 이 셋을 예측·방지하기 위해서다.

같은 단원의 터널 내 공기오염 원인(탄산가스·발파 가스·배기가스·분진)과 혼동하기 쉬우나, 이 문항은 만성적인 오염원이 아니라 그 자체로 급박한 재해를 일으키는 요인을 묻는다는 점에서 구분된다.

[해설]

근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제340조(굴착작업 시 위험방지)로, 굴착작업 중 지반 붕괴·토석 낙하 위험에 대비한 기본 조치를 규정한다.

흙막이 지보공과 방호망의 설치는 붕괴·낙하를 물리적으로 차단하는 조치이고, 근로자 출입금지는 위험구역 자체에 접근을 막는 관리적 조치다.

[해설]

히빙과 보일링은 발생 지반의 투수성 차이로 구분되며, 두 현상 모두 흙막이 근입장이 얕을수록 발생 위험이 커진다.

히빙은 투수성이 낮은 연약점토지반에서 흙 중량 차이로 인한 활동 파괴로 발생하고, 보일링은 투수성이 높은 사질토지반에서 수위차에 의한 침투압 파괴로 발생한다.

[해설]

근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제347조(붕괴 등의 위험 방지)로, 흙막이 지보공 설치 후 정기점검 의무를 규정한다.

부재의 손상·변형·부식·탈락은 부재 자체의 건전성을, 버팀대의 긴압 정도는 부재 간 결속력을, 접속부·부착부·교차부 상태와 침하 정도는 구조 전체의 변형·이완 여부를 각각 점검하는 항목이다.

[해설]

세 공법 모두 사질토 지반에 충격이나 진동 에너지를 가해 입자를 재배열시켜 밀도를 높이는 동적 다짐(동압밀) 계열 개량공법이다.

전기충격 공법은 지중 방전으로 발생한 충격파를, 폭파다짐 공법은 화약 폭발의 충격파를 이용해 지반을 다지며, 다짐말뚝(또는 진동다짐) 공법은 말뚝 관입이나 진동기로 다짐 에너지를 직접 전달한다.

[해설]

굴착면 기울기 기준은 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 별표 11이 지반의 종류별로 정한 것으로, 2023년 개정으로 종전의 습지·건지·풍화암·연암·경암 구분이 모래·연암 및 풍화암·경암·그 밖의 흙 4구분으로 바뀌었다.

기울기는 높이 1에 대한 수평거리이므로 수치가 클수록 완만하다. 점착력이 없는 모래가 1:1.8로 가장 완만하고, 그 밖의 흙 1:1.2, 절리가 있는 연암·풍화암 1:1.0, 강도가 큰 경암이 1:0.5로 가장 급하다.

채점 포인트는 지반 종류와 수치를 뒤바꾸지 않는 것이며, 구법의 습지(1:1~1:1.5)·건지(1:0.5~1:1) 값은 더 이상 쓰지 않는다.

[해설]

흙막이 배면과 굴착저면 사이의 수위(수두) 차이로 상향 침투압이 커져 모래의 유효응력이 사라지면서 지반이 부풀어 오르는 현상이 보일링이다.

투수성이 큰 사질지반에서 지하수가 위쪽으로 침투하는 압력이 흙의 자중을 넘어서면 입자 간 결합력이 사라져 모래가 물과 함께 솟구친다.

보일링이 진행되면 흙막이 근입부의 지지력이 상실돼 배면 지반이 함께 무너질 수 있어 근입깊이 확보나 지하수위 저하 조치로 예방한다.

[해설]

굴착공사는 지반 특성을 모르면 붕괴 위험을 예측할 수 없으므로 착공 전 기본 토질조사가 반드시 선행되어야 한다.

지형은 경사·굴곡 등 지표면의 형상을, 지질·지층은 토사·암반의 종류와 성층 순서를 파악해 굴착면 기울기와 공법 선정의 근거가 된다.

지하수 상태(수위·용수·투수성)는 굴착 중 보일링·히빙 같은 수리학적 붕괴 위험을 좌우하므로 필수 조사 항목이다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제366조는 터널 지보공 설치 후 수시 점검 대상을 부재 상태·긴압 정도·접속부·기둥침하로 구체화하고 있다.

①②는 부재 자체의 손상·변형·부식·탈락 여부를, ③은 부재끼리 밀착되는 긴압 정도를 확인해 지보공이 하중을 제대로 전달하는지 본다.

④⑤는 부재가 맞닿는 접속부·교차부의 이완 여부, ⑥은 지보공을 받치는 기둥의 침하 유무이며, 이상 발견 시 즉시 보강·보수해야 한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제351조는 터널 낙반 위험 방지를 위해 지보공·록볼트 설치와 부석 제거를 함께 요구한다.

터널지보공과 록볼트는 굴착으로 이완된 주변 암반을 구조적으로 지지해 붕락을 막는 보강 조치다.

부석 제거는 이미 떨어질 위험이 있는 암괴를 미리 없애는 조치로, 세 조치가 함께 있어야 낙반을 실효적으로 막을 수 있다는 점이 채점 포인트다.

[해설]

터널 누수는 지반 이완과 지보공 부식을 유발하므로 배수·방수계획서는 예상 유입량 산정부터 처리설비·처리방식까지 단계적으로 구성한다.

지하수위와 지층의 투수계수를 바탕으로 예상 누수량을 산출해야 배수펌프의 필요 대수·용량을 정할 수 있다.

집수구 설치와 배수방식(자연배수·강제배수 등)을 함께 정해야 유입수를 계획적으로 처리해 붕괴·침수 위험을 줄일 수 있다.

[해설]

NATM 공법의 록볼트는 이완된 주변 지반 자체를 하나의 지보 구조체로 활용하기 위한 부재로, 그 작용은 네 가지 메커니즘으로 나뉜다.

보강효과는 암반에 인장력을 도입해 지반 자체의 파괴를 억제하는 것이고, 봉합효과는 이완암반을 견고한 지반에 결속시켜 부석·낙반의 낙하를 막는 것이다.

내압작용은 록볼트의 인장력이 터널 내벽에 압축력(내압)으로 작용해 아치 형태를 유지시키는 효과이며, 전단저항효과는 절리면을 따라 암반이 밀려나는 전단파괴에 저항하는 효과다.

[해설]

토사붕괴 예방은 설계 단계의 경사면 계획부터 시공 중 이상 발견 시 재검토, 위험 요인 사전 제거, 사면 보강까지 이어지는 연속된 조치다.

지반 조건에 맞는 경사면 기울기를 계획하고, 실제 기울기가 당초 계획과 달라지면 즉시 재검토해 계획변경을 해야 한다.

활동 가능성이 있는 토석은 미리 제거하고, 사면 하단부는 압성토로 활동에 저항하는 하중을 더하거나 말뚝을 타입해 지반을 강화한다.

[해설]

보일링은 투수성이 큰 사질토 지반에서 굴착 안팎의 수두차이로 발생하는 상향 침투에 의해 흙의 유효응력이 사라지는 현상이다.

굴착저면 아래로 흐르는 지하수의 침투압이 모래의 자중(유효응력)을 넘어서면 입자 사이의 결합력이 없어져 물이 끓듯 모래가 솟구쳐 오른다.

이 현상이 지속되면 흙막이 배면 지반이 함께 유실돼 침하와 흙막이 붕괴로 이어지므로 사질토 굴착 시 특히 유의해야 한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제38조(별표4)는 굴착작업 착수 전 지반 상태를 파악하기 위한 사전조사 항목을 구체적으로 열거하고 있다.

형상·지질·지층은 굴착면 기울기와 공법 선정의 기초자료이며, 균열·함수·용수·동결 상태는 붕괴나 동상 위험을 판단하는 지표다.

매설물 유무와 지하수위 상태는 각각 지장물 손상 사고와 보일링·히빙 위험을 사전에 예측하기 위해 반드시 확인해야 하는 항목이다.

[해설]

흙막이 배면 침하는 흙막이 벽체의 변형, 지하수위 저하에 따른 토압 변화, 배면 세립토의 유출이 복합적으로 작용해 발생한다.

토류판이 휘거나 이격되면 배면 토사가 그 틈으로 밀려들어 지반이 침하하고, 지하수위가 낮아지면 유효응력이 커져 토압 분포가 달라지며 압밀침하가 생긴다.

흙막이 이음부나 배수 과정에서 세립토사가 물과 함께 빠져나가면 지반 내부에 공극이 생겨 표면 침하로 이어진다.

[해설]

동상은 흙 속 수분이 얼며 부피가 팽창하는 현상으로, 물이 얼마나 쉽게 공급·이동하는가와 저온이 얼마나 지속되는가에 좌우된다.

흙의 투수성(물이 이동하기 쉬운 정도)이 크고 지하수위가 얕을수록 모세관현상으로 동결선까지 물이 계속 공급되어 아이스렌즈가 성장하기 쉽다.

모세관 상승고가 클수록 더 깊은 곳의 물까지 끌어올리고, 동결온도가 오래 유지될수록 동상 피해가 커진다.

[해설]

흙막이 공법은 벽체를 무엇으로 지지하느냐(지지방식)와 벽체 자체를 무엇으로 만드느냐(구조방식)라는 서로 다른 기준으로 분류된다.

지지방식은 별도 지지 없이 벽체 강성으로 버티는 자립공법, 수평 버팀대로 지지하는 버팀대공법, 배면 지반에 정착한 앵커의 인장력으로 지지하는 어스앵커공법, 벽체를 강봉(타이로드)으로 배면 지중의 앵커블록(사보강재)에 연결해 지지하는 타이로드공법으로 나뉜다.

구조방식은 H형강을 박고 토류판을 끼우는 H-pile, 강널말뚝을 연속 근입하는 시트파일, 현장타설말뚝을 연속 배치하는 CIP, 지중에 콘크리트 벽체를 타설하는 슬러리월(지하연속벽) 등이 있다.

[해설]

토석붕괴의 외적 원인은 흙 자체의 강도 저하가 아니라 시공·자연 하중이 사면에 가하는 외력 증가에서 비롯된다.

사면·법면의 경사와 기울기가 커질수록, 절토·성토로 사면 높이가 높아질수록 활동력이 증가한다.

공사 중 진동·반복하중, 지표수·지하수 침투에 따른 흙 중량 증가, 지진이나 차량·구조물의 하중작용도 사면 안정을 위협하는 외적 요인이다.

[해설]

터널 작업면 조도는 재해 위험이 가장 큰 굴착 최전선(막장)일수록 밝기를 높이도록 구간별로 차등 규정된다.

직접 굴착·발파·버력처리가 이루어지는 막장구간은 위험도가 가장 높아 70lux 이상, 운반·환기 등이 이루어지는 중간구간은 50lux 이상을 요구한다.

상대적으로 개방돼 있어 자연광 유입이 가능한 입구·출구, 수직구 구간은 30lux 이상으로 기준이 완화된다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제376조는 잠함·우물통 내부 굴착 시 급격한 침하를 막기 위한 굴착 방법과 작업공간 확보 기준을 정하고 있다.

굴착방법과 재하량은 사전에 작성한 침하관계도에 따라 정해 임의로 무리하게 파내려가지 않도록 한다.

작업공간이 좁으면 위험 상황에서 대피가 어려우므로 바닥에서 천장 또는 보까지의 높이를 1.8m 이상 확보해야 한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제350조는 인화성(가연성) 가스 자동경보장치를 당일 작업 시작 전 점검하도록 해 감지 기능이 정상 작동하는지 확인하게 한다.

계기의 이상 유무는 측정값 표시부가 정상인지, 검지부의 이상 유무는 실제 가스를 감지하는 센서 부분이 정상 작동하는지를 확인하는 것이다.

경보장치의 작동상태는 위험 농도 도달 시 실제로 경보가 울리는지를 확인하는 항목으로, 셋 중 하나라도 결함이 있으면 즉시 보수해야 한다.