공항 용지조성 공사의 토공 계획

Ⅰ. 개요

공항의 토목공사는 대규모 토공을 동반하는 대형 토목공사이다. 공항의 토목공사는 환경영향평가 요강에 기초한 조사를 실시하여야 하는데 조사항목은 대기오염, 수질 밑 토양오염, 소음 및 진동, 지형 및 지질, 식물, 동물, 폐기물, 수림지, 우수의 배수, 문화재 등이다.

평가서에 기초하여 희소 동식물을 적절한 장소로 이식함과 동시에 지속적으로 모니터링하는 안전대책을 강구하여야 한다.

1) 사업화 준비조사

공항의 토공에서 주요 공사비 감축 항목으로는 활주로 종단구배 변경, 착륙지대의 횡단구배 변경, 전망선 절토기면 변경 등으로 토공량을 삭감시켜 공사비를 절감할 수 있다.

2) 설치허가

항공법에 기초하는 설치허가가 요구된다.

 

 

Ⅱ. 지형 및 지질

1) 지형

공항 건설지 주변이 평탄한 것이 가장 이상적이나 비교적 경사가 완만한 구릉의 경우도 토공사량을 최소화하여 시행이 가능하다.

2) 지질

지질조사를 통하여 공항부지의 지질구조를 알아내고 이를 토대로 적절한 대책을 세워 공사를 추진한다. 활주로 구간에 성토를 하는 경우 활주로 하단은 연암이 이상적이며 활주로를 중심으로 좌우측은 필터재를 성토한다.

 

Ⅲ. 용지조성 계획

용지조상의 기본적인 원칙은 절성토량의 배런스를 맞추는 것이 이상적이므로 가능한 이 원칙에 위배되지 않도록 토공의 균형이 최소화하도록 하는 것이 중요한 요건이다.

 

1) 성토재료

대개 해안에 공항을 조성할 경우 자연함수비가 높은 연약지반이 주류를 이루며 경암과 같이 발파작업이 필요한 재료도 상당부분을 차지하는 것이 특징이다. 조사항목은

① 자연함수비

② 세립분 함유율

③ 액성지수

④ 콘지수

 

 

2) 성토의 기본구조

고함수비 토사가 차지하는 비중이 크며, 대규모 성토 및 고성토 시공이 요구되는 공사를 약 3년만에 마무리하는 급속성토 시공을 하여야 하므로 특별한 성토구조로 하는 것이 효과적이다.

① 성토조닝

a, 활주로 하부에는 압축성이 적은 연암을 이용한다.

b. 비탈면 부분에는 선단강도가 큰 경암을 이용한다.

c. 기타 구역은 토사를 주체로 하는 존으로 구성한다.

즉, 연암 및 경암의 부존량은 조닝필요 토량에 대해 여유를 갖고 무리가 없는 토공량 배분으로 한다.

② 필터설치

토사성토부에 필터를 설치하는 효과는,

a. 압밀에 요구되는 시간을 단축하여 시공중 성토의 안정을 높일 수 있으며,

b. 압밀을 촉진하지 않으면 시공속도(성토높이)가 억제되어 급속․대량토공이 불가능해진다.

c. 주행성을 높여 중장비의 가동률을 향상시킨다.

 

Ⅳ. 시험시공

1) 시험시공의 목적

공항건설시에 용지조성 공사는 공정상으로나 기술적으로도 중요한 과제로 정밀도 높은 실시설계 및 시공계획을 입안할 필요가 있다. 규정에 따라 각종 시험시공을 하여 다음과 같이 실시한다.

① 적절한 시공기중, 시공방법을 선정

② 성토의 안정성을 확힌하고 적절한 설계 및 시공체계를 확립힌다.

③ 공기와 공정을 정확하게 파악한다.

 

조사항목	대상토	목적	조사내용
리퍼 굴착시험	연암	- 리핑시방결정 - 토층판정방법 결정 - 품질관리 기준 결정	- 굴삭작업량 조사 - 입도시험 - 실내재료시험
발파시험	경암	- 발파시방 결정 - 허용최대 입경	- 작업량 조사 - 입도시험
다짐시험	토사, 연암, 경암	- 다짐시방 - 품질관리 기준	- 현장시험, 측정에 의한 다짐효과 측정
다짐성토	토사, 연암	- 토량뱐화율 파악 - 품질관리방법 설정 - 설계값 검증	- 절성토량 측정 - 현장시험 측정 - 실내토질시험
시험성토	토사, 연암	- 본체 시공방법의 결정 - 성토체의 거동 평가 - 품질관리 방법의 확정	- 동태관측 - 품질관리시험 - 강도확인시험

2) 다짐시험

(1) 토사

① 다짐기계

보통 자연함수비가 50% 이상으로 콘지수가 5kg/cm2 미만인 경우 저접지압 중기로 한정되므로 습지불도정를 적용한다.

② 포설두께

시공기준과 기존 공항의 예에서 30cm가 표준이지만 비용절감 관점에서 두껍게 포설하는 것에 대해서도 검토하여 30cm, 40cm, 50cm, 60cm, 80cm에 대한 시험을 실시하는 방법도 바람직하다.

③ 다짐횟수

다짐에너지가 다짐 흙품질에 미치는 영향은 적을 것으로 생각하여 최대 다짐횟수를 6회 정도로 하여 실시한다. 바퀴자국 및 측방융기가 두드러지는 횟수를 찾아 횟수를 결정한다.

(2) 연암

굴착시험 및 다짐시험

(3) 경암

시험발파와 다짐시험

 

3) 시험성토

① 다짐시험에서 설정한 시공시방에 따라 시험성토를 축조하여 각종 원위치 시험과 동태를 관측하여 성토의 안정성 및 시공방법, 품질관리방법에 대해 검토하고 설계방법 및 시공체계를 확립한다.

② 배수필터를 설치한 후 시험성토가 완성되면 각종 원위치시험과 동태관측을 하여야 한다.

 

Ⅴ. 결론

공항의 용지조성 공사는 대규모 토공작업이 동반되는 프로젝트이다. 공항의 토공에 있어서 동절기 휴지기간을 제외하면 실제로는 2-3년만의 단기간내에 막대한 량의 토공작업을 완성하는 최단기간 대규모 공사로 주야로 공사진행이 필요한 공종으로 토공이 완성되면 활주로포장 노반공사에 착수하게 된다.