1. 일반사항
1.1 목적
(1) 본 기준은 케이블교량 하부구조물의 안전성, 사용성 및 내구성을 확보하기 위한 것이다.
1.2 적용 범위
(1) 본 기준에서는 케이블교량의 하부구조에 관한 설계규정을 다룬다.
1.3 참고 기준
- KDS 24 12 12 교량 설계하중조합(케이블교량)
- KDS 24 12 22 교량 설계하중(케이블교량)
- KDS 24 14 51 교량 하부구조 설계기준(한계상태설계법)
- KS F 4306 프리텐션 방식 원심력 고강도 콘크리트 말뚝
1.4 용어의 정의
- 강관널말뚝: 강관에 용접으로 이음금속을 붙여 서로 연결할 수 있도록 하여 측방토압을 지지하는 연성 흙막이 구조물로서 안벽, 가물막이, 널말뚝기초 등으로 많이 쓰임.
- 경사말뚝: 수평 하중에 대한 저항성을 크게 하기 위해서 경사지게 설치한 말뚝
- 교각: 교량의 상부 구조물과 기초 사이에 위치한 하부구조의 한 부분으로서 다양한 형태를 가짐.
- 기초 길이: 평면으로 본 기초 형상 중에서 긴 쪽의 길이
- 기초 폭: 평면으로 본 기초 형상 중에서 짧은 쪽의 길이
- 깊은기초: 선단지지, 주면마찰력(또는 마찰력) 또는 두 가지 성분 모두에 의해 일정심도의 흙이나 암반층으로 하중을 전달함으로써 구조물을 지지하는 기초
- 단일 현장타설말뚝: 캡 없이 기둥과 일체로 연결한 말뚝
- 동재하시험: 말뚝 머리 부분에 가속도계와 변형률계를 부착하고 타격력을 가하여 말뚝-지반의 상호작용을 통한 말뚝 내 하중 전달과정을 파악하고 말뚝의 지지력 및 건전도를 평가하는 시험법
- 마찰말뚝: 말뚝 주면에 발생하는 흙의 마찰저항력을 위주로 하중을 지지하는 말뚝
- 무리말뚝: 두 개 이상의 말뚝을 인접 시공하여 하나의 기초를 구성하는 말뚝의 설치형태
- 부주면마찰력: 말뚝 침하량보다 큰 지반침하가 발생하는 구간에서 말뚝 주면에 발생하는 하향의 마찰력
- 선단 저항력: 말뚝기초의 선단부 지반의 전단 저항력에 의해 발현되는 저항력
- 설계목적의 말뚝재하시험: 말뚝기초의 설계에 활용하여 최적화 설계를 수행하기 위한 시험으로서 설계단계 또는 시공초기에 수행하며, 극한하중까지 재하를 목표로 실시함.
- 암질지수(RQD, Rock Quality Designation): 암반시추로 회수한 암석코어 중에서 100mm 이상인 코어시편 길이의 합을 총시추 길이로 나누어 백분율로 나타낸 값
- 얕은기초: 얕은 심도의 흙이나 암반에 직접 하중을 전달하여 구조물을 지지하는 기초
- 유효응력: 수중에서 흙 입자간의 접촉으로 전달되는 응력으로서, 일반적으로 전응력에서 간극수압을 뺀 값
- 앵커리지: 인장을 받는 강재의 재단부분을 콘크리트 등에 묻어 넣어 인발 등이 생기지 않도록 정착시키는 구조물
- 외말뚝: 말뚝 주변에 영향을 미치는 다른 말뚝이 없는 상태인 한 개의 말뚝
- 전단 저항력: 전단 파괴면에서 전단변형에 반대 방향으로 발생하는 저항력
- 전응력: 지반내 작용하는 모든 응력의 총합
- 정재하시험: 정하중에 대한 말뚝의 저항능력을 하중-침하량의 관계로부터 구하는 시험
- 지반조사: 하부구조 설계에 필요한 지반정보를 획득하기 위한 지표조사, 시추, 사운딩, 시료채취, 원위치시험, 실내시험, 물리탐사 등을 총칭하여 일컫는 말
- 타입말뚝: 기성말뚝을 거의 전 길이에 걸쳐 지반 내에 타입시키는 말뚝
- 통상적인 말뚝재하시험: 설계하중의 지지 가능 여부를 확인하기 위한 시험으로서 시공 도중에 수행하며, 설계하중의 2배 이상 재하를 실시함.
- 하부구조: 기초와 함께 지표면 아래에 있는 지하구조물을 포함하는 하부 구조물
- 하부기초: 상부 구조물의 하중을 지반에 전달하여 구조물의 안정성과 기능성을 유지하는 기능을 갖는 하부 구조물
- 현장타설말뚝: 지중에 전부 혹은 일부 관입된 깊은 기초로서 굴착공에 철근 또는 무근 콘크리트를 타설하여 시공하며, 말뚝 주변과 선단하부 지반에 하중을 전달함.
- 확대기초: 얕은기초의 대표적인 종류로서, 상부구조로부터 하중을 전달하는 기둥이나 벽의 하부에 지반과 직접 접하는 부분을 확대시켜 설치한 기초
- PHC 말뚝: 원심력을 이용하여 만든 프리텐션 방식의 고강도 콘크리트말뚝
1.5 기호의 정의
- θ = 각변위량 (4.5.4.1)
- A = 말뚝 선단의 면적 또는 현장타설말뚝의 바닥면 면적(m2)
- B = 얕은기초 폭(m) (4.4.1, 4.7.2.2)
- Bw = 강관널말뚝기초의 폭 (4.8.3)
- Cc = 2차압축지수 (4.2.6.3)
- Cr = 압축지수 (4.2.6.3)
- Cs = 재압축지수 (4.2.6.3)
- Cv = 균등계수 (4.2.5)
- cv = 압밀계수(mm2/yr) (4.2.6.3)
- c = 흙의 점착력(MPa) (4.2.4.3, 4.2.5, 4.2.6.2, 4.7.2.3)
- d = 말뚝 폭 또는 직경(m); 현장타설말뚝의 직경(m) (4.5.3.2, 4.6.4.1, 4.9.5)
- D = 기초의 최대폭 (4.8.4)
- Do = 강관널말뚝의 바깥지름 (4.8.3)
- e0 = 초기 유효 연직응력에서의 간극비
- Ee = 무결암 시료의 변형계수(MPa) (4.2.6.5)
- E = 추정 암반 탄성계수(MPa) (4.2.6.5)
- Ep = 말뚝 탄성계수(MPa)
- Es = 지반 탄성계수(MPa) (4.2.4.3, 4.2.6.3, 4.6.3)
- fc’ = 콘크리트 28일 압축 강도 (4.6.2)
- fs = 단위면적당 주면마찰력 (4.6.2)
- fsm = 주면 마찰력을 고려하는 각 층의 최대단위주면마찰력 (4.8.2.1)
- fck = 암석과 콘크리트의 일축압축강도 중 작은 값 (4.6.2)
- G = 지반 전단탄성계수 (4.2.6.3)
- R = 기초의 활동저항력(kN) (4.7.2.3)
- Ra = 터널앵커부의 활동저항력(kN) (4.7.3.1)
- L = 중앙지간의 길이(m) (4.7.2.4)
- I = 기초의 강성과 폭을 고려한 영향 계수; 말뚝의 관성모멘트(mm4)
- Kh = 사면의 영향을 고려한 횡방향 지반반력계수(kN/m3) (4.6.3)
- K = 수평지반의 횡방향 지반반력계수(kN/m3) (4.6.3, 4.8.3)
- Kv = 횡방향 전단지반반력계수 (4.8.3)
- Kz = 축방향 지반반력계수 (4.8.3)
- l = 말뚝길이(m) (4.5.3)
- lm = 주면 마찰력 측정 시 고려되는 점까지의 깊이(m)
- t = 주면 마찰력을 고려하는 각 층의 두께 (4.8.2.1)
- N = 표준관입시험 타격횟수(타/300mm) (4.2.4.3, 4.3.4, 4.6.3)
- N60 = 해머효율 60%로 보정한 값 (4.6.3)
- n = 우물통 외벽의 강관널말뚝 개수 (4.8.2.1)
- Pa = 대기압 (4.6.2)
- Qz = 축방향 압축저항력 (4.8.2.1)
- Qu = 무리말뚝의 극한저항력 (4.5.2)
- Qzu = 극한 축방향 압축저항력 (4.8.2.1)
- qu = 단위면적당 선단지지력 (4.6.2, 4.8.2.1)
- qc = 암석의 일축압축강도 (4.2.6.4, 4.6.2)
- Rp = 응답수정계수 (4.6.1)
- S = 말뚝사이의 중심간격 (4.9.5)
- Sc = 압밀침하량(mm) (4.4.4, 4.6.4.3)
- Se = 탄성침하량(mm) (4.4.4)
- su = 비배수 전단강도(MPa) (4.2.6.2)
- U = 우물통 바깥 둘레길이 (4.8.2.1)
- V = 기초저면에 작용하는 축력(kN) (4.7.2.3)
- γc = 구체 중량(kN) (4.7.2.3)
- γr = 연동암괴 중량(kN) (4.7.2.3)
- δ = 설계지반면에서 기초의 횡방향 변위량 (4.8.3)
- δ0 = 기준 변위량 (4.8.3)
- z = 지표로부터 깊이(mm) (4.5.3.2)
- κ = 말뚝의 횡저항 특성치 (4.11.3)
- Δ = 상부구조의 설계에서 고려하여야 할 하부구조의 변위 (4.7.2.4)
- Δc = 스프레이새들 설치 후 또는 주탑 완성 후에 생긴 크리프변위 (4.7.2.4)
- Δe = 지진하중에 의한 변위 (4.7.2.4)
- Δh = 앵커리지 스프레이포인트의 기준수평변위(mm) (4.7.2.4)
- Δs = 스프레이새들 설치 후 상시하중에 의한 탄성변위 (4.7.2.4)
- η = 무리말뚝 효율 (4.5.2)
- μ = 마찰계수 (4.6.2, 4.7.2.3)
- ν = 지반 포아송비 (4.2.6.3)
- σ’v = 선행압밀응력 (4.2.6.3)
- φ = 흙의 내부마찰각 (4.2.4.3, 4.2.5, 4.2.6.2, 4.7.2.3)
- γ = 저항계수 (4.3.4)
- γm = 저항수정계수 (4.3.4)
- α = 터널 경사각(deg) (4.7.3.1)
2. 조사 및 계획
(1) 내용 없음
3. 재료
(1) 내용 없음
4. 설계
4.1 설계일반
(1) 하부구조의 설계는 KDS 24 00 00의 한계상태설계법을 따르는 것으로 한다. 기초의 설계방법은 얕은기초, 타입말뚝 및 현장타설말뚝의 경우 LRFD(load and resistance factor design) 설계를 한다. 지역 특성에 적합하고 일관된 신뢰성 이론을 통해 계수의 통계적 특성이 고려된 경우 발주처와 협의하여 다른 방법을 적용할 수 있다. 이 규정에서 다루고 있는 내용들은 AASHTO LRFD specifications(2004, 3판)을 기본으로 하고 있으며, 저항계수를 포함한 일부 내용들은 동 기준 4판(2007)을 준용하였다. 지반공학 분야에서 LRFD 설계의 적용은 국외에서도 아직 관련 연구가 진행 중임을 감안하여 주의하여 활용하도록 한다.
4.1.1 일반사항
(1) 하부구조는 교량의 기초, 케이블의 앵커리지, 교대와 기타 교량에 관련된 지반구조물 모두를 포함한다. (2) 하부구조는 모든 활하중, 고정하중, 토압 및 수압을 지지할 수 있도록 설계되어야 한다. (3) 하부구조는 지지, 전도, 활동, 사면 활동, 침하 등에 대하여 안정하여야 하며, 변위량은 한계변위량을 초과하지 않아야 한다. (4) 하부구조는 얕은기초, 타입말뚝, 현장타설말뚝, 강관널말뚝기초, 대수심 복합기초 등으로 구분하며, 형식에 따라 적합한 설계 및 안정성 검토를 수행한다. (5) 하부구조의 안정성 검토는 사용한계상태, 극한한계상태, 극단상황한계상태로 구분하여 수행한다. (6) 하부구조의 횡방향 및 축방향 한계변위량은 구조물의 기능과 형태, 예상 사용수명, 과대 변위 발생 시 구조물에 미치는 영향 등을 고려하여 결정되어야 한다.
4.1.2 하부구조의 구분
(1) 하부구조는 지지하중과 하중 전달방식에 따라 얕은기초, 깊은기초 등으로 구분한다. (2) 얕은기초는 상부구조물의 하중을 기초저면을 통하여 지반에 직접 전달하는 기초형식으로 확대기초, 연속기초, 복합확대기초, 전면기초 등이 있다. (3) 깊은기초는 상부구조물의 하중을 기초의 선단과 주면을 통하여 지반 속에 전달하며 선단저항력과 주면마찰력으로 상부구조물의 하중을 지지한다. 일반적으로 타입말뚝, 현장타설말뚝, 강관널말뚝기초, 대수심 복합기초 등이 있다.
4.1.3 지지층의 선정과 근입깊이
(1) 얕은기초는 양질의 지지층에 설치되어야 한다. 즉, 충분한 강도와 과도한 침하의 우려가 없는 양질의 층을 필요로 한다. (2) 말뚝기초의 근입깊이는 상부구조의 형식과 기능, 하중의 크기와 방향, 말뚝의 하중지지기구(주면마찰지지, 선단지지 또는 혼합지지) 그리고 시공성 등을 고려하여 적절하게 결정되어야 한다. (3) 지지층은 기초로부터 전달된 하중을 지지할 수 있는 지반이며, 절대적인 기준에 의하여 결정되는 것이 아니라 상부에서 작용하는 하중과 지반의 저항력을 비교하여 상대적으로 결정되어야 한다.
4.1.4 설계상의 지반면
(1) 평상시 설계상의 지반면은 다음사항을 고려하여 결정하여야 한다. – 세굴 – 자중 압밀침하 – 동결융해의 영향 – 시공에 의한 지반의 흐트러짐 (2) 내진설계의 지반면은 교량이 건설되기 전에 부지 정지작업이 완료된 지면으로부터 지진의 영향(액상화 등)으로 장래 지반이 변하는 상태을 고려하여 정한 설계상의 기준면을 의미하며, KDS 24 17 12를 따르는 것으로 한다.
4.2 지반정보
4.2.1 일반
지반조사로부터 확보할 지반정보의 종류와 양을 결정하기 위하여 과업의 요건을 분석하여야 하며, 여기에는 다음과 같은 내용들이 포함될 수 있다.
(1) 설계 및 시공 조건을 파악한다 (예: 교량 상부구조물 하중, 인접 육상부 굴착과 그 영향 등의 정보 등). (2) 기초를 포함한 구조물의 성능 기준(performance criteria)을 정의한다 (예: 침하량 한계, 주위 구조물과의 근접성 등). (3) 대상부지에서 지질학적으로 문제가 있거나 지질 변동성이 큰 구역을 확인한다. (4) 대상부지에서 수리학적으로 문제가 되는 구역을 확인한다 (예: 침식이나 세굴이 일어날 가능성이 있는 곳 등). 해상교량은 물에 의한 영향이 매우 중요하므로 그 분야 전문가와 충분한 협의가 필요하다. (5) 하부구조 설계 및 시공에 필요한 지반 특성과 지반정수를 파악한다. (6) 예측되는 시공과정을 조사 및 분석하고, 그 결과가 지반정보에 미치는 영향을 파악한다. (7) 지반의 종류와 하부구조의 시공방법을 고려해서 지반 특성과 지반정수를 구하는 방법을 결정하고, 그 타당성을 검토한다. (8) 필요한 시험 및 시료의 개수와 조사 위치를 결정한다. (9) 조사계획 수립과 지반정수 결정 과정에는 자격을 갖춘 과업 책임 기술자가 수립 및 결정하여야 한다.
4.2.2 지반조사
(1) 지반조사는 하부구조의 설계와 시공에 필요한 각 지층의 정보를 얻기 위해서 수행한다. (2) 조사의 범위는 지반조건, 하부구조의 종류 및 형식, 그리고 시공 요구 조건 등에 따라 결정되며, 일반적으로 지층의 종류와 성질, 암반의 상태, 흙과 암반의 공학적 특성, 액상화 가능성, 지하수 상태 등을 조사한다. (3) 해상 지반조사에는 수심 및 해저 지형, 세굴 및 지질재해 가능성, 해저 방해물 또는 기타 구조물의 존재 여부 등이 포함되며, 계절별 해양 기상정보(예: 해류, 큰 풍랑 및 파랑 주기, 파고정보, 온도 및 기후 등)도 추가로 고려할 수 있다. (4) 지반조사는 해당 지역 지반의 특성을 사전 조사하여 하부구조의 설계 및 시공에 문제가 될 수 있는 지반을 판별할 수 있도록 계획되어야 한다 (예: 지층 사이의 연약 박층, 지하 공동, 팽창성/붕괴성 흙 등). (5) 지반조사 보고서에는 조사 위치와 함께, 구성 지층의 두께 및 분류, 관입시험 결과, 시료 채취 여부, 지하수 정보 등을 대상 깊이와 함께 기술하여야 한다.
4.2.3 조사 순서 및 계획
지반조사는 일반적으로 예비조사와 본조사로 나누어서 시행하며, 설계, 시공 및 유지관리단계에서 필요할 경우, 추가 조사를 수행한다.
(1) 예비조사
- 예비조사 단계에서는 부지를 선정하고, 하부구조 종류 및 적용공법 등의 개괄적 사항을 결정하기 위하여 자료조사, 현지답사, 시추조사 및 물리탐사 등을 실시한다. 본조사와 마찬가지로 예비조사에는 시추조사 및 물리탐사 등의 현장조사를 포함하나, 이는 예비조사 목적에 적합한 수준으로 제한하여 실시한다.
- 예비조사는 다음 사항에 필요한 정보를 얻을 수 있도록 계획하여야 한다.
- 부지의 전반적인 안정성 평가
- 대체 부지에 비교한 대상 부지의 적합성 평가
- 구조물의 적절한 위치 선정
- 주변지역, 혹은 인접 구조물에 대상 구조물의 건설이 미칠 영향 평가
- 지반에 적합한 하부구조물 종류와 적용공법 및 지반개량 방법 결정
- 구조물 거동에 미칠 수 있는 지반의 영향 평가
- 지질재해 가능성 평가
- 예비조사 결과에는 다음을 포함하도록 한다.
- 흙과 암반 종류 및 층상 구조
- 지하수위 또는 간극수압 분포
- 대표적인 흙 및 암반의 강도 및 변형 특성
- 오염된 지반이나 지하수의 발생이 건설재료의 내구성에 미칠 악영향
- 해상일 경우 수심 및 해저지형
(2) 본조사
- 본조사 단계에서는 설계 및 시공에 필요한 지반특성을 파악하고, 지반정수를 결정하기 위하여 현장조사 및 실내시험 등을 실시한다. 본조사 단계에서는 설계에 필요한 모든 자료를 제공할 수 있도록 계획되어야 한다. 본조사를 통해서 시공방법을 결정하게 되며, 시공 도중 발생할 수 있는 문제점들을 사전에 예측할 수 있어야 한다.
- 현장조사
- 일반사항
- 본조사 단계의 현장조사는 다음을 포함한다.
- 시료채취를 위한 시추 혹은 시굴
- 지하수위 측정
- 현장시험
- 현장시추공시험(콘관입시험, 표준관입시험, 공내재하시험, 딜라토미터시험, 현장베인시험, 현장투수시험 등), 평판재하시험, 말뚝재하시험, 앵커인발시험 등을 수행하여 직접적으로 기초의 저항력이나 거동을 평가할 수 있다.
- 물리탐사
- 현장조사계획
- 현장조사에 필요한 다음 사항에 대한 계획을 수립한다.
- 조사 위치와 조사 방법
- 조사 깊이
- 시료 채취(시료 수와 채취 위치 및 깊이, 채취 방법, 시료 상태)
- 지하수위 측정 방법
- 사용 장비의 종류
- 시험방법의 기준(표준시험방법)
- 실내시험
- 일반사항
- 실내시험을 계획하기에 앞서, 대상부지의 층상 구조를 미리 파악하고 있어야 한다. 설계에 관련된 모든 층에 대하여 시험 종류 및 시험 수량 등을 지반조사 보고서에 명시하여야 한다. 층을 구분할 때는 발생가능한 지반공학적 문제, 구성지반의 불균질성 및 복잡성, 현장 지질상태 및 필요한 설계정수 등을 고려하여야 한다.
- 육안검사와 초기 층상 정보
- 시료와 시험갱을 육안으로 관찰하고 시추공의 현장 기록자료와 비교하여, 초기 층상 정보를 파악한다. 토질 시료에 대한 육안 검사는 실내시험 전에 시료의 컨시스턴시와 역학적 성질을 구분하는 가장 기초단계라고 할 수 있다.
- 만약 같은 층에서 채취한 시료일지라도 뚜렷한 차이가 발견될 경우에는 초기 층상 정보를 세분화할 필요가 있다. 반드시 실내시험 전에 시료의 질을 평가하여 신뢰성을 확보하도록 한다.
- 실내시험계획
- 실내시험은 구조물 종류 및 규모와 기능, 지반 특성 및 층상구조, 그리고 필요한 설계 정수를 고려하여 계획하며, 비슷한 사례가 존재하는 경우 참고할 수 있다. 인접한 지반의 시험 결과가 있을 경우, 이를 활용할 수 있다.
- 각 층의 대표성 시료에 대하여 실내시험을 수행한다. 반드시 시험에서 사용할 시료가 시료 전체를 대표하는지 확인하도록 한다.
- 지반공학적 관점에서 프로젝트 규모, 흙 종류, 변동성 등을 고려하여, 정밀 시험 및 추가 지반조사 필요 여부를 결정하도록 한다.
(3) 추가조사
- 추가조사는 예비조사 및 본조사 이후에 추가 자료가 필요할 때 실시하며, 시추 및 현장시험, 물리탐사, 실내시험 등을 포함한다. 설계가 변경되거나, 시공 중 예기치 못한 지반조건이 감지될 경우 실시한다. 또한, 장경간 케이블교량과 같은 대규모 구조물의 경우, 시공 및 유지관리 단계에서 실시하는 모니터링 결과에 대한 검증과 분석을 위하여 추가 지반조사가 필요할 수 있다.
4.2.4 현장조사
(1) 원위치에 있는 흙과 암반의 특성을 보다 정확히 판단하기 위하여 현장조사를 실시한다. 현장조사는 시추, 샘플링, 현장시험 및 물리탐사를 포함한다.
4.2.4.1 시추
(1) 시추는 지층구성을 파악하고 지하수위에 대한 정보를 얻기 위하여 수행한다. 또한, 시추공을 통해 표준관입시험과 같은 현장시추공 시험을 수행하기도 한다. (2) 시추조사는 지층의 공간분포를 정확히 알기 위해서 충분히 많은 횟수로 가능한 깊은 심도까지 실시한다. (3) 교대나 교각의 폭이 30m 미만일 경우 교각 또는 교대 당 최소 하나의 지점, 폭이 30m 이상일 때 최소 두 지점에서 조사하여야 한다. 지반이 매우 불균질할 경우, 추가 시추를 실시하여야 한다. 구조물의 폭이 매우 클 경우 조사 지점을 늘리는 것을 고려할 필요가 있다. (4) 얕은기초의 시추는 기초 하중에 의해 증가하는 지중응력이 원지반의 유효 상재하중의 10%보다 작은 값을 가지는 심도까지 실시되어야 하며, 기반암이 이보다 얕은 깊이에 존재할 경우 기반암 내 3m 깊이까지 실시한다. 깊은 기초의 최소 시추 심도는 깊은 기초 선단 아래 6m와 깊은 기초 최대 직경의 두 배 중 큰 값으로 결정한다. 암반지지말뚝의 경우 암반 지지층의 연속성을 암석 코어 채취를 통해 확인하여야 한다. 모든 하부구조의 시추 심도는 압밀진행 중인 흙, 이탄, 유기성 흙과 같은 연약한 층을 지나 단단한 층까지 확장되어야 한다. 시추 조사에서 얻은 흙 및 암반 시료는 실내시험 등에 사용한 후에도 참고 자료로 보관한다. 시추공이나 관입시험공은 사용자나 법이 요구하는 경우 지하수 오염을 막기 위해 시험 후 메워야 한다.
4.2.4.2 샘플링
(1) 샘플링이란 지반조사에서 흙 및 암석에 대한 실내시험을 위하여 시료를 채취하는 것으로 교란된 시료는 주로 분류시험이나 기본 물성을 파악하고자 하는 시험에 사용하며, 불교란시료는 원지반의 구조적으로 중요한 특성인 흙의 강도, 변형, 투수성 등을 평가하는 경우에 사용한다. 불교란시료를 채취하기 위해서는 고정피스톤식 샘플러(stationary piston sampler)가 널리 사용되며, 시료 채취 시 본래의 강도를 유지하도록 주의하여야 한다. 일반적으로 널리 사용되는 샘플러는 고정피스톤식 샘플러(stationary piston sampler), 오픈 드라이브식 샘플러(open drive sampler), 데니슨형 샘플러(denison sampler), 포일 샘플러(foil sampler), 스플리트 스푼 샘플러(split spoon sampler) 등이 있으며, 각각 적합한 토질과 특징이 있으므로 조사목적 및 지반에 따라 적절한 샘플러를 선정하여야 한다.
4.2.4.3 현장시험
(1) 현장시험은 설계 또는 시공을 목적으로 기초 지반 흙과 암반의 기본물성값, 투수계수, 강도정수 및 변형계수 등 지반공학적 특성을 결정하기 위해 수행한다. 한국산업표준(KS) 또는 ASTM 규정에 따라 수행한다. (2) 현장암반시험은 주로 댐이나 교량과 같이 주요구조물에 대하여 수행된다. 파쇄된 암이나 연약한 암이 가까운 곳에 위치하여 구조물의 침하를 일으킬 우려가 있는 경우나 연속적으로 낮은강도의 불연속면이 존재하여 구조물 변위가 발생할 수 있는 경우에는 반드시 수행하여야 한다. 또한, 불교란시료를 얻을 수 없거나 충분히 큰 사이즈의 실내시험 시료를 얻을 수 없을 때에도 현장시험을 수행한다.
4.2.4.4 물리탐사
(1) 물리탐사는 지반의 층 구분, 기반암이 시작하는 위치 및 기반암의 상태, 지하수위, 층별 경계, 공동의 존재, 이상 퇴적층, 매설관, 설치된 하부구조의 깊이 등을 규명하기 위하여 수행한다. 해상 물리탐사는 이 밖에도 수심, 해저지층 구분, 해저 지형 등을 파악하기 위하여 수행한다. 물리탐사 결과는 표준관입시험(SPT), 콘관입시험(CPT)과 같은 직접적인 조사 방법으로부터 얻어진 정보와 통합하여 사용하여야 한다. 시험은 한국산업표준(KS)에 따라 실시한다. 적용 가능한 KS규정이 없을 때에는 ASTM 규정에 따라 실시한다. 적용 가능한 ASTM 규정이 없을 때에는, Sabatini 등(2002), AASHTO 지반조사매뉴얼(1988), Arman 등(1997
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