토질에 따른 굴착면의 기울기 기준(휴식각, 안식각, 경사도)
건설공사 중 지반공사 또는 배관매설 작업 등에서 굴착면 붕괴로 인해 안전사고가 빈번하게 발생합니다. 이러한 굴착면 붕괴방지를 위해 건축법과 산업안전보건법에서는 '토질에 따른 경사도'와 '굴착면의 기울기 기준'에 대해 기준을 제시하고 있습니다.
건설공사 토목공사에서 터파기 단계에서 흙막이를 설치하지 않고 오픈 컷(open cut)으로 변경하고자 할 때나 절토사면을 형성할 때 법적 기준에 따라 안전하게 흙의 경사도를 설정하여 시공해야 합니다.
오픈컷 공법이란 굴착구역의 주변에 흙이 흘러내리지 않을 정도의 경사면을 취하여 흙막이벽이나 가설구조물이 없이 굴착하는 공법입니다. 주변에 경사의 대지 여유가 필요하며, 경사면이 용수 등으로 붕괴되지 않는 경우 가설구조물 등의 장애가 없으므로 시공능률이 좋으나, 굴착 토량 및 되메우기 토량이 많습니다.
여기서, 토질에 따른 경사도와 굴착면의 기울기 기준에 대해서 법령에 근거하여 말씀드리겠습니다.
굴착면 경사도(기울기, 안식각, 휴식각) 관련 근거
- 건축법 제41조(토지 굴착 부분에 대한 조치 등)
- 건축법 시행규칙 제26조(토지의 굴착부분에 대한 조치)
- 건축법 시행규칙 별표7 토질에 따른 경사도
- 산업안전보건기준에 관한 규칙 제338조(지반 등의 굴착 시 위험 방지)
- 산업안전보건기준에 관한 규칙 별표11 굴착면의 기울기 기준
- KDS 11 70 00 비탈면 설계기준 (KDS 11 70 05 쌓기, 깎기)
건축법 vs 안전보건규칙 vs 국가건설기준센터
아래 표에서 알 수 있듯이 안전보건규칙과 건축법 그리고 설계기준에서 말하는 표준경사가 각각 다르게 되어 있어 굴착면의 기울기(경사도)에 대해 약간 다르게 구분되어 있습니다. 국가건설기준센터의 비탈면 설계기준이 가장 세분화되어 있으므로 해당 건설현장의 지반조사를 근거로 하여 "설계기준 비탈면의 표준경사"를 참고하시기를 추천드립니다.
굴착 시 비탈면의 표준구배(기울기, 경사도, 안식각, 휴식각)은 별도의 안정 해석을 수행하여 결정하는 것이 원칙이나 풍화암 이하의 강도를 갖는 비탈면의 경우, 지반분야 책임기술자의 판단에 따라 설계기준의 깎기 비탈면의 표준경사를 적용할 수 있습니다.
굴착 시 토질에 따른 표준경사(기울기, 경사도) 기준
| 토질조건 | 비탈면 높이(m) | 경사 | 비고 | |
| 모래 | 1:1.5 이상 | SW, SP | ||
| 사질토 | 밀실한 것 | 5 이하 | 1:0.8～1:1.0 | SM, SP |
| 5～10 | 1:1.0～1:1.2 | |||
| 밀실하지 않고 입도분포가 나쁨 | 5 이하 | 1:1.0～1:1.2 | ||
| 5～10 | 1:1.2～1:1.5 | |||
| 자갈 또는 암괴 섞인 사질토 |
밀실하고 입도분포가 좋음 | 10 이하 | 1:0.8～1:1.0 | SM, SC |
| 10～15 | 1:1.0～1:1.2 | |||
| 밀실하지 않거나 입도분포가 나쁨 | 10 이하 | 1:1.0～1:1.2 | ||
| 10～15 | 1:1.2～1:1.5 | |||
| 점성토 | 0～10 | 1:0.8～1:1.2 | ML, MH, CL, CH | |
| 암괴 또는 호박돌 섞인 점성토 | 5 이하 | 1:1.0～1:1.2 | GM, GC | |
| 5～10 | 1:1.2～1:1.5 | |||
| 풍화암 | - | 1:1.0～1:1.2 | 시편이 형성되지 않는 암 | |
| 주 1) 실트는 점성토로 간주. 표에 표시한 토질 이외에 대해서는 별도로 고려한다. 2) 위 표의 경사는 소단을 포함하지 않는 단일비탈면의 경사이다. SW : 입도 분포 양호한 모래 또는 자갈 섞인 모래 SP : 입도 분포 불량한 모래 또는 자갈 섞인 모래 SM : 실트질 모래, 실트 섞인 모래 SC : 점토질 모래, 점토섞인 모래 ML : 무기질 점토, 극세사, 암분, 실트 및 점토질 세사 CL : 저,중소성의무기질 점토, 자갈 섞인 점토, 모래섞인 점토, 실트 섞인 점토, 점성이 낮은 점토 MH : 무기질 실트, 운모질 또는 규조질 세사 또는 실트, 탄성이 있는 실트 CH : 고소성 무기질 점토, 점질 많은 점토 GM : 실트질 자갈, 자갈 모래 실트 혼합토 GC : 점토질 자갈, 자갈 모래 점토 혼합토 GW : 입도 분포 양호한 자갈 또는 자갈 모래 혼합토 GP : 입도 분포 불량한 자갈 또는 자갈 모래 혼합토 |
||||
예를 들어 설명하자면, 먼저 지반조사 보고서에서 지층분포 현황 또는 지층단면도를 확인하여 굴착면의 토질에 대해 확인하셔야 합니다.
확인 결과 예를 들어 밀실하지 않고 입도분포가 나쁜 사질토에서 4m 굴착 시 표준경사 기준에 따라 아래 그림과 같이 표준경사도에 따른 각도와 수평거리를 계산할 수 있습니다.
토질에 따라 굴착면의 기울기(표준경사)를 위의 표에서 확인하시어 계산해보시기 바랍니다.
건축법에 따르면 "1.5m이상 토지를 굴착하는 경우 정해진 경사도(안식각, 휴시각)를 따르거나 안전한 구조의 흙막이를 설치" 해야 합니다. 흙막이를 사용하지 않고 흙의 표준경사를 이용하여 오픈컷으로 터파기를 진행하고자 하시는 시공사 및 감리자 분들께서는 설계기준 및 건축법에 근거하여 판단하여 보시기 바랍니다.
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