터널의 방수형식은 배수형(Wet System)과 방수형(Dry System)으로 대별된다. 배수형은 터널의 아치부와 측벽부에만 방수막을 설치하고 이의 배면과 바닥으로부터 유입되는 지하수를 배수공을 통하여 배수처리하는 방식이며 경제성과 시공성이 우수하여 대부분의 도로 터널 및 지하철 등에 적용되어 왔다. 방수형은 터널의 주변장 전체를 방수시공하여 터널내로 유입되는 지하수를 완전히 차단하는 방법으로서, 이러한 방수형 터널은 경제성과 시공성은 불리하나, 지하수위 저하에 따른 압밀침하나 생태계 파괴 방지, 터널의 장기적 환경보전 및 운영유지비 감소 등의 이유로 최근 상당수의 도심지 지하철 터널에 계획되어 시공중에 있다. (중략)
최근 도시화로 인해 지상 도로망은 포화상태에 도달했으며, 지하에도 전기나 가스관 등과 같은 라이프라인들이 거미줄처럼 얽혀있어, 교통터널의 지하화 및 대심도화에 대한 국내외적인 관심이 고조되고 있다. 또한 도시의 가장 큰 재산피해를 야기하는 재해 중 하나인 홍수피해는 도시 불투수층의 증가 및 기후변화 등으로 인해 그 발생빈도가 증가하고 있으며, 원인 또한 하천범람이나 우수관의 통수능 부족 등 다양해지고 있다. 그러므로 대도시 지하의 교통터널에 홍수저감의 구조적 대책인 방수로 기능을 추가한 방수로 겸용 터널에 대한 사회적 경제적 수요가 발생하고 있으며, 해외에서는 이미 시공되어 사용되고 있는 사례가 있다. 그러나 교통이나 홍수방어 중 하나의 목적만을 위해 건설되는 터널과 달리 방수로 겸용 터널은 사람이나 차가 평상시에 다니다가 홍수 시에만 방수로로 그 기능이 전화되어 사용되므로, 혹시 발생할 수 있는 수재해에 대한 대피 가이드라인이나 수방 설계에 더욱 주의를 기울이지 않는다면 자칫 큰 인명피해를 야기할 수 있을 것이다. 그러므로 본 연구에서는 기존 도로터널과 방수로에 각각 적용되어 오던 국내 수방 설계 기준 및 수재해 대응 가이드라인을 정리하고, 외국의 방수로 겸용 터널의 설계 지침을 참고하여 우리나라 실정에 맞는 방수로 겸용 터널의 수방 설계 기준 및 수재해 대응 가이드라인을 제안하고자 한다. 이는 향후 국내에 건설될 방수로 겸용 터널의 설계 기준으로 활용될 수 있으며 추가로 입법이 필요한 정책에 대한 기준을 제시할 수 있을 것이다.
배수식 방수방식으로 지하 30m에 건설된 NATM터널 통신구를 준공 7년후 완전방수식 방식으로 변경하였다. 터널 라이닝에 30m의 수압을 작용할 경우 발생하는 단면력을 구조검토하고 배근상태가 안전한가 분석하였다. 또한 라이닝의 시공단면을 확인하기 위하여 충격반향기법(Impact-Echo Method)탐사와 GPR탐사, 배근상태를 파악하기 위하여 철근탐지기를 사용하였다. 그 결과 30m 수압에 안전할 것이라는 판단하에 배면주입 방수공법을 적용 통신구를 완전방수 하였다. 그리고 배수식 통신구를 운용하는 비용과 완전방수공사비를 분석한 결과 배출되는 지하수량이 많은 경우 완전방수시공이 경제성이 있다고 분석되었다.
표준품셈은 우리나라 건설공사에 있어 가장 기본적인 요소이지만, 표준품셈이 공동주택 건설공사에서 실제 투입 되는 노무량과 큰 차이를 나타내고 있다. 따라서 실적공사비방식에 의해 공사비를 산정하는 것이 합리적인 대안이 될 수 있으나 원가계산서상에 각종 경비 등에는 정확한 노무량을 파악하여야 비용이 산출될 것이며 공사 진도 관리를 위해 투입 노무량을 정확히 파악할 필요가 있다. 본 연구는 2000년 이후 준공 된 수도권에서 공동주택 건설공사에서 표준품셈과 실투입 노무량을 조사하여 비교한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 실제 투입 노무량은 조적공 1.184인/천매, 미장공 0.048인/$m^2$, 방수공 0.039인/$m^2$, 타일공 0.059인/$m^2$이다. 표준품셈 대비 투입율은 보면 조적공 59.8%, 미장공41.3%, 방수공 31.5%, 타일공 34.3%이다. 방수공의 투입 비율이 가장 낮고 조적공이 비교적 높았다. 따라서 우리나라 공동주택 건설공사의 노무량은 실적공사비를 토대로한 원가계산이 바람직하지만, 공사관리에서 노무량이 주요 변수인 만큼 실제에 근접한 표준품셈을 지속적인 보완이 필요할 것으로 보인다.
콘크리트용 무기계 방수제는 내부 막을 형성하지 않기 때문에 무기계 방수제의 침투깊이 정량적으로 평가하기 어렵다. 그러나 무기계 방수제의 침투깊이 평가는 일관된 침투효율을 확보하는데 있어서 매우 중요한 평가지표 중 하나이다. 따라서 본 논문에서는 콘크리트용 무기계 방수제의 침투깊이 측정방법을 고안하였으며, 고안된 침투깊이 측정방법을 통하여 기존 무기계 방수제의 침투깊이를 평가하였다. 실험결과 고안된 무기계 방수제의 침투깊이 측정방법을 통하여 평가된 침투깊이는 90% 이상의 신뢰성이 있는 것으로 나타났다.
지하구조물에 있어서 누수사고의 빈번한 발생 및 상습화 경향에도 불구하고 현재 국내에서 사용되고 있는 누수보수방법은 누수유형에 관계없이 일괄적으로 동일한 처리방식으로 보수하는 상황으로서 지하구조물 누수에 대하여 누수 유형별로 보수방법을 달리하는 적극적인 해결방안의 모색이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 지하구조물의 누수보수에 있어서 방수 그라우트재의 공학적 특성을 파악하고 현장상황에 적합한 방수그라우팅 기법을 수립하여 누수유형별로 적용한 사례를 중심으로 적용성을 고찰하였다. 방수그라우팅 적용사례를 분석한 결과 지하구조물의 누수방지를 위하여 누수상황 및 누수유형에 따라 주입재의 배합비를 적절히 변화시켜 주입재와 현장상황에 적합한 방수그라우팅 기법을 병행 적용하는 것이 확실한 방수효과를 얻을 수 있으며, 주입목표구간에 대해 단계적으로 수회로 나누어 순차적인 그라우팅과 가능한 한 저압, 소량, 장시간에 걸쳐 주입하는 것이 방수그라우팅 효과를 증대시킬 수 있는 것으로 판단된다. 또한, 현장 적용결과로부터 기존 방수이론의 영향요소에 추가하여 물시멘트비, 주입재의 입경, 주입시간 및 주입량, 혼화재 사용여부, 주입차수 등에 대한 다양한 영향요소의 검토가 필요한 것으로 판단된다.
건설구조물 상부의 단열은 에너지 절약 건설구조물에 있어서 중요한 요건 중 하나이다. 건설구조물 최상부는 단열성뿐만 아니라 방수성능도 중요하다. 이와 같은 이유로 단열성을 확보한 방수공법의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 최근 일정 단열성능을 확보한 단열 보완형의 복합방수공법이 개발되어 해당 공법에 대한 단열성능을 평가하고자 하였다. 방수성 시험결과, 모든 시험체는 KS 표준 이상의 성능을 보여주었다. 단열성 시험결과, 스티로폼 박스가 가장 높은 온도인 $25.91^{\circ}C$, 버블시트 박스가 $17.28^{\circ}C$, 단열시트 박스가 $15.47^{\circ}C$, 단열보완형 방수시트가 $24.11^{\circ}C$로 확인되었다. 시트 접합부의 열교현상을 관찰한 결과 열교현상은 발생하지 않았다. 단열보완형 복합방수공법은 단열성능을 확보하고 있는 것으로 판단된다.
투습방수 직물에 대한 수요가 점차 증가하고 있는 가운데, 최근 Diaplex 직물과 같은 지능형 투습방수직물이 등장함으로써 외부의 환경 변화에 따라 직물이 투습 또는 보온의 두 가지 역할을 동시에, 행할 수 있게 되었다. 이러한 목적의 지능형 고분자 소재로는 신축성과 형상기억 효과가 뛰어난 열가소성 폴리우레탄(PU)이 적합한 편이다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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