Transcript 토공사[적산].
제 3장 토공사 개 요 • 건축물의 기초 또는 지하실을 축조하기 위한 토사의 굴착, 이동, 제거 등의 작업과 대지정리, 땅고르기, 흙돋우기, 되메우기, 잔토처리, 흙막이 등의 작업을 의미 • 건축물의 토대가 되는 기초공사를 위한 선행공정으로 전체공사의 공정과 품질을 좌우하는 핵심공종 • 최근 건축물의 고층화, 대형화와 함께 토지의 효율적 이용측면에서 지하층의 깊이가 점점 깊어지고 기초구조가 복잡화 되어감에 따라 건축공사비에서 차지하는 토공사의 비중 증가 → 중요한 토공사는 전문(토목)업체의 책임시공 • 토공사의 정확한 견적을 위해서는 지반조사서 (Boring Test), 토질시험에 의한 성적, 지하수, 기후기상, 지하매설물을 조사 • 토공사에서 발생가능한 소음, 진동, 안전, 공해에 관한 대책을 종합 검토하여 경제성 있는 공법으로 시공 대지정리 개요 • 공사 착수전에 대지내의 방해물을 제거 정리하는 것 수량산출 • 필요로 하는 공사량을 1식으로 계상하거나 공사범위의 면적 (㎡) 으로 산출 • 소규모 공사일 경우 가설공사에서 계상하기도 함 토사의 절취 개요 • 흙의 깊이가 20㎝ 이하인 넓은 지역에서의 파기 수량산출 • 토사의 종류별로 구분하여 흙의 체적 (㎥) 을 자연상태로 산출 • 바닥면적에 평균깊이를 곱하여 체적을 산출할 수 있음 토사의 절취량 (㎥) = 절취면적 × 절취깊이 (20㎝ 이하) <인력절취> 종류 단위 인 (㎡ 당) 보통토사 경질토사, 고사점토 및 자갈섞인 점토 호박돌 섞인 토사 0.16 0.22 0.39 비 고 대량일 때는 토질조사에 의하여 분류 토사의 절취 지반의 토질 • 토공사에서 토사의 종류는 휴식각, 장비선택, 다지기에 영향을 주므로 경제성 있는 토공사를 위해서 토사의 종류는 토질시험의 보고서에 의한다. • 토사의 종류 (1) 보통토사 : 보통상태의 실트, 점토, 모래진흙 및 이들의 혼합물 → 상체를 약간 구부려 삽이나 괭이를 사용할 토사 (2) 경질토사 : 견고한 모래진흙이나 점토 → 체중을 이용한 2-3회 동작으로 곡괭이 를 사용할 토사 (3) 고사점토 및 자갈 섞인 토사 : 자갈, 진흙, 실트 점토의 혼합물 → 곡괭이를 사용하여 파낼 수 있는 단단한 토질 (4) 호박돌 섞인 토사 : 호박돌이 섞이고 굴착에 약간의 화약을 사용할 정도로 단단한 토질 터파기 (Excavation) 일반사항 • 건물의 지하구조물 또는 기초를 설치하기 위하여 필요한 흙파기 • 지반조사에서 얻은 자료와 기초 형태를 감안해서 인력파기와 기계파기 중 선정하여 결정 (1) 경사지운(비탈지운) 터파기의 비탈폭 ① 휴식각이 주어지지 않을 경우 ② 휴식각이 주어질 때 W = 0.3H W 터파기 경사각 휴식각 : α 일때 터파기 경사각 = 2 α ∴ W = H / tan2α W=0.3H H Θ = 2α 터파기 (Excavation) (2) 터파기 여유(폭) : D ① 경사지운(비탈지운) 터파기 0.3H ② 흙막이를 했을 경우 (수직터파기) 기초판 끝에서 지정의 끝까지 거리 조적조,목조 : 10㎝ R.C조 : 15㎝ 0.3H H D D 기초판 끝에서 일정한 거리 H (m) 1m 2m 3m 4m 이하 이하 이하 이하 D (㎝) H (m) D (㎝) 20 30 50 60 5m 이하 5m 이상 60 ∼ 90 90 ∼ 120 터파기 (Excavation) 수량산출 • 터파기량의 계산은 터파기의 형태에 따라 다음 방법에 준함 (1) 독립기초 a’ W W b H D a D a a’ b’ b a h V [(2a a' )b (2a' a)b' ] 6 터파기 (Excavation) (2) 줄기초 L (중심연길이) B H D ( A B) V H L 2 D A <교차되는 부위 주의사항> T: +: ( A B) 1 2 2 ( A B) 2 만큼 연길이 (L)에서 빼준다 되메우기 (Backfill) 일반사항 • 지하구체가 완성된 후 터파기로 인한 여유공간을 흙, 모래 등으로 메우는 공정으로 되메우기 방법에 의하여 인력 되메우기와 기계사용 되메우기로 구분 수량산출 • 되메우기의 토량 = 흙파기 체적 – 기초 구조부의 체적(G.L 이하) <기초 구조부 체적> (1) 잡석지정량 (2) 버림 콘크리트 지정량 (3) 기초판 콘크리트량 (4) 헌치 콘크리트량 (5) G.L 이하 주각 콘크리트량 G.L 흙 돋우기(성토) 및 다짐 일반사항 • 빈 공간을 채운 흙은 주변 흙의 붕괴를 방지하기 위하여 다짐을 하며, 다짐방법은 인력다짐과 기계다짐으로 구분 • 다짐두께는 15㎝(점토질), 30㎝(마사, 돌) 단위로 성토 → 일시에 성토해서는 안됨 수량산출 • 흙 돋우기의 준공토량은 성토설계도의 량으로 한다. 그러나 지반 침하량은 지반성질에 따라 가산할 수 있음 흙 돋우기량 = 흙 돋우기 체적 × 토량환산계수 잔토처리 일반사항 • 터파기한 흙을 되메우고 남은 일부 또는 전부를 이동시키는 공정으로 토량환산계수를 적용한 토량으로 계산 • 잔토처리는 토공사계획과 공사조건에 의해서 장내처리와 장외처리를 구분하여 산출 → 일시에 성토해서는 안됨 수량산출 • 일부 흙을 되메우고 잔토처리할 때 (1) 흙 메우고 흙 돋우기 할 때 잔토처리량 = [흙파기 체적 – (되메우기 체적 + 돋우기 체적)] × 토량환산계수 (2) 흙 메우기만 할 때 잔토처리량 = (흙파기 체적 – 되메우기 체적) × 토량환산계수 • 흙파기량을 전부 잔토처리할 때 잔토처리량 = 흙파기 체적 × 토량환산계수 토량환산계수의 적용 일반사항 • 토량계산은 토질이 자연상태로 다져진 흙을 기초파기의 토량으로 계산한다. 그러나 토공사에 서 흙은 자연상태에서 파내면 부피가 팽창하고 반대로 다지면 수축한다 → 흙이 지상에서 부피가 증가되는 정도를 나타내는 수치가 토량환산계수 • 토공사에서 토질을 시험하여 적용하는 것을 원칙 → 소량의 토량인 경우 표준품셈의 토량환산계수표를 따를 수 있음 <토량의 변화> L 흐트러진상태의토량 (㎥) 자연상태의토량 (㎥) C 다져진상태의토량 (㎥) 자연상태의토량 (㎥) <토량 환산 계수(f)표> 구하는 Q 자연상태의 토량 흐트러진 상태의 토량 다져진 후의 토량 토 량 1 L C 토량 1/L 1 C/L 기준이 되는 q 자 연 상 태 의 흐트러진 상태의 토공사용 건설기계 일반사항 • 건축의 굴착공사는 광대한 대지에서 실시되는 토목공사와 달리 좁은 대지의 경우가 많으며, 토사장의 상황, 교통제한 등 많은 제약을 받으므로 굴착의 성질에 따라 굴착기계를 선정 • 기종의 선정에 있어서는 공사의 규모와 공사기간, 공사목적, 현장조건, 지질에 따라 알맞은 기종을 선택하여 효율적으로 사용 <기계화 시공의 특징> 장 점 단 점 - 공사기간 단축 - 기계의 설비가 고가 - 공사의 질적 향상 도모 -소규모 공사에서는 인력시공보다 더 많은 경비 지출 - 대규모 공사에서는 공사규모의 확대 및 공사비 절감 토공사용 건설기계 토공사용 기계의 분류 Power Shove : 얕은 터파기, 지상 터파기 쇼벨계 굴착공법 기계굴착공법 Drag Shovel (Back-hoe) : 지하 터파기 Drag Line : 파는 힘은 약하나 넓은 면적 터파기에 유리 Clamshell : 지하연속벽 공법에서 수직 터파기 브레이트계 굴착공법 Bulldozer : 배토작업 Grader 1. 파일 드라이버 2. 드레그 라인 3. 크레인 4. 크램셀 5. 파워쇼벨 6. 드래그 쇼벨 토공사용 건설기계 토공사용 기계의 작업능력 기본식 Q = n · q · f · E (㎥/hr 또는 ton/hr) 여기서, n : 시간당 작업 사이클수(시간당 왕복 작업횟수) q : 1회 작업 사이클 당 표준 작업량 (㎥ 또는 ton) f : 토량환산계수 E : 작업효율 (계산값의 맺음 기타) Q : 소수점 이하 3자리까지 계산하고 4사5입 한다. n : 소수점 이하 2자리짜리 계산하고 4사5입 한다. Cm : (사이클타임) 소수점 이하 3자리까지 계산하고 4사5입한다. q : 토량의 경우 보통 흐트러진 상태로 취급되며 소수점 이하 3자리에서 4사5입 E : 현장작업 능력계수 × 실작업시간율 실작업시간율 = 실작업시간 × 운전시간 n : 시간당 작업 사이클 수 n 3,600 60 Cm(min) 또는 Cm(sec) 토공사용 건설기계 불도져의 작업량 계산 Q 60 q f E (㎥ / hr ) Cm 여기서, Q : 시간당 작업량 (㎥/hr) q : 삽날 (배토판, 토공판)의 용량 (㎥) q q e o qo : 거리를 고려하지 않은 삽날의 용량 (㎥), (표준상태의 용량) e : 운반거리별 계수 f : 토량환산계수 E : 작업효율 Cm : 1회 사이클시간(1회 왕복 작업 소요시간) 토공사용 건설기계 굴삭기(유압식 백호)의 작업량 계산 Q 3,600 q K f E (㎥ / hr ) Cm 여기서, Q : 시간당 작업량 (㎥/hr) q : 버킷 용량 (㎥) K : 버킷계수 f : 토량환산계수 E : 작업효율 Cm : 1회 사이클시간(초) 흙막이 공사 일반사항 • 건물의 기초, 지하구조물을 시공하기 위한 지하굴착시 주변지반의 붕괴, 침하, 이동을 방지 할 목적으로 설치 • 흙막이는 설계도서상 특기가 없으면 다음과 같은 조건에 의거 설치하는 것을 원칙으로 하고 계상한다. - 대지면적이 협소하여 기초파기의 비탈을 충분히 잡을 수 없을 때 - 깊은 기초이고 연약지반으로 비탈만으로는 붕괴의 우려가 있을 때 - 휴식각을 고려한 흙파기보다 경제적일 때 • 도심지 건축에서의 지하층 건축면적의 증대로 대지활용이 곤란 → 공사의 안전 및 공사진행에 능률적인 흙막이 공법의 중요성 증대 • 흙막이 공사는 공법과 투입장비와 시간에 따라 공사비에 많은 차이 → 일반적으로 전문업체(토목)의 견적내용을 검토하여 적용 흙막이 공사 흙파기 공법 • Open Cut - 경사지운 Open Cut - 흙막이 Open Cut • 부분 Cut - Island Cut : 중앙 → 주변, 기초 → 상부 (순타) - Trench Cut : 주변 → 중앙 - Cantilever Cut : 중앙 → 주변, 상부 → 기초 (역타) • 구체 흙막이 지보공 공법 (Caisson 공법) - Well 공법 : 심초공법, - Open Caisson 공법 - Pneumatic Caisson • Top Down 공법 <Island Cut Method> <Trench Cut Method> <Top Down 공법> 지상 동시 시공 공사비는 상승하지만, 공기단 축과 안전시공 도모 1단계 : Slurry Wall 공사 2단계 : 기초 및 기둥공사 - R.C.D 공법 - Barrette Foundation 3단계 : Cap Beam을 연속벽 상단에 설치 4단계 : 1층 슬래브 콘크리트 타설 흙막이 공사 흙막이 공법 • 간단한 흙막이 - 줄기초 흙막이 - 어미말둑 흙막이 - 당겨매기식 또는 연결재 흙막이 • 버팀대식 흙막이 - 빗 버팀대식 흙막이 - 수평버팀대식 흙막이 (H-Pile 토류판 공법) - Earth Anchor / Rock Anchor • 널말뚝 흙막이 • 구체흙막이 지보공 공법 • 주열식벽 공법 – S.C.W • 지하연속벽 공법 <수평버팀대식 흙막이> 토류판 H-Pile (엄지말뚝) 흙막이 띠장 Strut (버팀대) 도면치수 지주 근입장 : 1.5m <Earth Ancher 공법> - 자체로 흙막이 역할 못함 : 보강공법 토공 및 구조물 시공이 용이 굴착부지가 넓을수록 경제적 주변지반에 영향을 최소화 인접대지의 동의가 요구 전석층이 깊을 경우 불리 인접건물의 지하층이 있을 경우 시공불가 → 정착길이가 길다 ∴ 지중연속벽, Soil Nailing Method 검토 <SCW 공법> H-Section - Auger로 천공하여 벤토나이트와 시멘트 페이스트를 혼합하여 지중벽 축조 - 강도, 차수성 양호 - 공기단축 - 무소음, 무진동 시공 - 장비가 대형 - 깊은 굴착에서 수직도 불리 흙막이 공사 지반개량공법 • 다짐 : Vibro Flotation, Sand compaction, Vibro Composer • 탈수(배수) - 중력 : 집수통, Deep Well - 강제 : Well Point - 가압 : Sand Drain, Paper Drain - 전기침투 • 고결(차수) - 시멘트주입 - 약액주입 - 동결 : 물리적 공법 (Steel Sheet Pile, Slurry Wall, 동결) - 전기화학 고결법 • 치환 • 혼합 흙막이 공사 지하수에 의한 문제 • 자유수, 피압수 • Heaving Failure, Boiling, Piping • Up-Lift(부력) – Rock Anchor <히빙파괴 · 보일링> q : 지표재하중 W MA 바닥면이 부푼다 점토질 사질토 상승침투수 MB MA ＞안전율 × MB 미끄럼면 연약지반 흙막이 공사 H-Pile-토류판 적산 • Pre-Boring : 연길이(m), 근입장(명시되지 않을 때 1.5m 계상) • H형강 Type (본수) : 길이별 → 10m 기준길이 초과시 이음개소 산출 • 토류판 설치 (㎡ ) : 면적 • 띠장 설치 : 길이 (m) • Strut 설치 : 길이(m) • 지주(Support) : 길이(m) 1.천공 2. H-Pile 엄지말뚝 3. 토류판(수평널) 설치 기초 및 지정 공사 일반사항 • 기초 : 건물의 최하부에 있으며, 건물의 각 종 하중을 받아 이것을 지반에 안전하게 전 상부 달시키는 구조부분 • 지정 : 기초를 보강하거나 지반의 지지력을 증가시키기 보강하는 구조부분 기초판 밑창콘크리트 잡석지정 지정 지지말뚝 경질지반 마찰말뚝 기초 및 지정 공사 지정 및 기초의 구분 보통지정 잡석지정 자갈지정 모래지정 긴 주춧돌지정 밑창 콘크리트 지정 지지력 전달 및 용도에 의한 분류 지정 및 기초 말뚝지정 지지말뚝 마찰말뚝 다짐말뚝 억류말뚝 횡력저항말뚝 인장말뚝 재료 및 제조방법에 의한 분류 나무말뚝 기성 콘크리트 말뚝 제자리(현장타설)콘크리트 말뚝 강재말뚝 특수말뚝 Pier기초 인력굴착 : 심초기초 기계굴착 : Benoto공법, Earth Drill공법, R.C.D 공법 등 잠함기초 개방잠함 용기잠함 기초 및 지정 공사 보통지정 수량산출 기초굴토(터파기) 잡석깔기 사춤자갈채우기 다짐 밑창콘크리트 타설 • 지정은 공종별(모래깔기, 자갈깔기, 잡석깔기 등)로 구분하여 설계도서 상에 의한 정미수량 을 산출한다. • 잡석지정에 필요한 틈막이 자갈량은 잡석 정미량의 30%로 계상하며, 일위대가표를 작성하 여 단가를 산정할 시에는 일위대가표 상에 포함한다. • 잡석지정에 있어 설계도서 상에 특기가 없는 경우 목조 및 조적조 기초측면은 10㎝, 철근 콘 크리트조 기초측면은 15㎝를 가산하여 잡석지정의 폭으로 한다. • 자갈지정에 필요한 틈막이 왕모래량은 자갈 정미량의 40%로 계상하며, 일위대가표를 작성 하여 단가를 산정할 시에는 일위대가표 상에 포함한다. • 밑창 콘크리트 소요량은 콘크리트의 배합비별로 구분하여 산출하며, 설계도서 상에 의한 정 미수량을 산출한다. • 설계도서 상에 특기가 없는 밑창 콘크리트 배합비는 시멘트 : 모래 : 자갈 = 1 : 3 : 6 으로 하 고, 두께는 6㎝로 하며, 폭은 목조 및 조적조 기초측면은 10㎝, 철근 콘크리트조 기초측면은 15㎝를 가산하여 수량을 산출한다. <잡석 및 밑창 콘크리트 지정 치수산정> 15㎝ (a) 철근콘크리트 기초 10㎝ (b) 목조 · 조적조 기초 (1) 잡석 지정 수량산출 잡석지정(㎥) = 면적 × 두께 틈막이 자갈 (사춤자갈) = 잡석부피 × 30% 10㎝ (c) 지중보 (2) 밑창 콘크리트 지정 수량산출 밑창콘크리트(㎥) = 면적 × 두께 기초 및 지정 공사 재료 및 품 (1) 보통지정 재 료 및 (㎥당) 품 공종별 단 위 모 래 왕 모 래 자 갈 잡 석 인 부 인부(큰달고다지기) 인부(떨공이다지기) ㎥ ㎥ ㎥ ㎥ 인 인 인 1. 본 품에는 재료의 할증률이 포함되어 있다. 모래깔기 지정 자갈깔기 지정 잡석깔기 지정 1.2 0.4 - 0.4 1.1 0.5 - 0.3 1.1 0.70 ∼ 0.80 1.0 ∼ 1.20 2. 본 품에는 소운반 및 나지기가 포함되어 있다. 3. 기구손료는 노력비의 2%를 가산한다. 4. 잡석지정에 있어서의 다지기는 큰 달고 다지기, 떨공이 다지기 중에서 선택 사용하되 본 표 이외의 다지기 를 할 때에는 별도 계상한다. (2) 기초다짐 및 뒤채움 (㎥당) 종 모래기초다짐 모래기초다짐 자갈기초다짐 조약돌기초다짐 돌쌓기뒤채움 두께 두께 지름 지름 지름 별 자갈깔기 지정 잡석깔기 지정 3㎝ 6㎝ 1∼3㎝ 9∼15㎝ 9∼15㎝ 0.5 0.4 0.5 0.5∼0.7 0.5∼0.8 10㎡당 0.15인 10㎡당 0.24인 본 품은 소운반 및 고르기가 포함되어 있다. 기초 및 지정 공사 기성 콘크리트 말뚝 • 종류 - 원심력 철근 콘크리트 말뚝 - PC 말뚝 - PHC 말뚝 • 생산길이 5 ∼ 15m - 15m 이상시 이음말뚝 - 기성 콘크리트 말뚝의 최대길이는 29m : 15m × 2EA - 0.5m × 2개소 = 29m ∴ 29m 넘게 되면 기성 콘크리트 말뚝에 의한 지지말뚝은 사용하지 못함 → 마찰말뚝, 현장타설 콘크리트 말뚝, 강재말뚝 사용 50㎝ 강관 Pile : 좌굴, 부식에 유리 H형강 Cutting : 말뚝머리 정리(두부정리) → Bending 기초 및 지정 공사 현장타설(제자리) 콘크리트 말뚝 관입공법 Compressol Pile ↓ 굴착공법 Benoto Earth Drill Simplex Pile ↓ Pedestal Pile ↓ ICOS CIP R.C.D(Reverse MIP Circulation Drill PIP Franky Pile ↓ 특수공법 Method) Raymond Pile S.C.W 기초 및 지정 공사 말뚝지정 수량산출 • 나무말뚝은 동일 재종, 끝마구리 지름, 길이별로 구분하여 설계도서에 의한 정미수량만을 산 출한다. 설계도서에 특기가 없으면, 이음이 없는 통재로 보고, 나무말뚝재적 계산은 농림부 고시 제1595호에 의한 목재 재적 계산방법에 의한다. • 기성 콘크리트말뚝은 종류, 치수, 길이별로 구분하여 설계도서에 의한 본 수를 산출하며, 항 타 비용은 실제 박힌 길이를 기준하고 시항타 비용은 별도로 산출 적용한다. • 제자리 콘크리트말뚝은 종류, 지름, 길이별로 구분하여 설계도서에 의한 본 수를 산출한다. 1본의 공사비는 다음에 의해 산출한다. - 생콘크리트 : 실제의 콘크리트량을 산출한다. - 철근 : 설계도의 배근도에 의해 산 출한다. - 철근 운반비 : 기계기구의 손료를 포함하여 1식으로 산출한다. - 말뚝머리 처리비 - 잔토처리 - 가설 동력비 • 강재말뚝은 종류, 치수, 길이별로 구분하여 설계도서에 의한 본 수를 산출한다.