히빙·보일링·액상화 현상과 대책

히빙의 대책은 바닥을 눌러 주고, 벽을 깊이 박고, 벽 뒤 지반의 저항을 키우는 것입니다. 흙막이벽의 근입깊이를 깊게 하고, 전면의 굴착부분을 남겨 흙의 중량으로 대항하게 하며, 굴착예정부분의 일부를 미리 굴착하여 기초콘크리트를 타설합니다. 소단굴착으로 남긴 흙의 무게가 바닥을 누르게 하는 것도 대책입니다. 벽체 배면의 지반을 개량해 흙의 전단강도를 높이고, 굴착배면의 상재하중을 제거해 토압을 낮추는 것도 대책입니다.

반대로 굴착 저면의 토사 하중을 감소시키는 것은 오히려 히빙을 키우므로 대책이 아닙니다(바닥에는 하중을 더해야 합니다). 이미 솟아오른 바닥면의 토사를 제거하는 것도 히빙을 막는 방법이 되지 않습니다.

보일링의 직접적인 원인은 굴착부와 배면부의 지하수위 수두차입니다. 지하수위가 높은 모래 지반을 굴착할 때 주로 발생하고, 흙막이벽의 근입장 깊이가 부족하면 발생하며, 발생하면 흙막이 벽 앞 지반의 지지력이 상실됩니다. 대책은 지하수위를 낮추는 것과 흙막이를 깊게 박는 것이며, 공사기간 중 지하수위를 일정하게 유지한다는 설명은 틀립니다. 점토지반의 굴착면 융기는 보일링이 아니라 히빙에 대한 설명입니다.

액상화를 막는 가장 직접적인 대책은 지하수위를 낮춰 포화 상태를 풀어 주는 웰포인트 공법입니다. 깊은 우물(deep well)로 지하수위를 낮추는 것, 입도가 불량한 재료를 입도가 양호한 재료로 치환하는 것, 밀도를 높여 한계간극비 이하로 상대밀도를 유지하는 것도 대책에 듭니다. 다만 동다짐 공법이나 밀도를 높이는 방법은 지반을 다져 개량하는 것이어서 수위를 낮추는 웰포인트만큼 직접적이지 않고, 가늘고 균일한 모래층으로 치환하면 액상화에 취약해지므로 대책이 아닙니다.

대책으로 현상을 구분하는 문제도 있습니다. 근입깊이를 깊게 하고 전면 흙을 남기는 대책은 히빙과 관계가 깊습니다. 파이핑은 물이 흙 속에 길을 내며 흙을 쓸어 올리는 현상으로 차수·수위 저하가 대책이고, 지하수위가 높을 때의 대책은 물막이나 배수이며, 굴착깊이가 깊을 때는 흙막이 지지 보강이 필요합니다.