최명기의 토목시공기술사 이야기

얕 은 기 초 제 1 장 얕은 기초 정의 : 얕은 기초는 상부구조로부터의 하중을 직접 지반에 전달시키는 형식의 기초로서 적절한 토층 아래 압축성이 큰 층이 없을 때 직접 설치하는 기초라고 하여 직접기초라고도 한다. 고전적인 기초의 구분으로는 근입깊이가 기초 폭 보다 작은 경우이며 근래에는 근입깊이가 기초 폭의 3 4배인 경우도 얕은 기초라고 한다. 1. 얕은 기초의 형식 얕은 기초의 형식은 크게 Footing 기초와 전면기초로 구분하고 다음 그림에서처럼 공사비, 지반조건, 상부구조물의 종류, 지형, 편심, 등을 고려하여 얕은 기초의 형식을 결정한다. 일반적으로 Footing 기초의 저면적이 증가하여 그의 합계가 시공면적의 2/3를 초과하는 경우에는 전면기초가 경제적이다. 2. 얕은 기초의 파괴기준 ① 전반전단파괴 : 기초에 하중이 증가되어 흙이 소성평형상태에 도달할 때까지 기초의 침하가 매우 적고 직선적으로 증가하다가 소성평형상태가 발생하면 침하가 급격히 증가하고 주위 지반이 융기되며 지반이 파괴된다. ② 국부전단파괴 : 소성유동에 의한 지반의 파괴보다 변위가 클 때 침하가 크게 발생하는 것으로 소성영역의 발달이 지표까지 도달하지 않고 지반 내에서만 발생한다. 따라서 주위 지반의 융기도 크게 발생 하지 않으며 극한파괴하중은 명확하게 나타나지 않는다. 주로 느슨한 모래나 연약한 점토층 등에서 발 생한다. ③ 관입전단파괴 : 대단히 느슨한 모래지반과 같이 압축성이 매우 큰 지반에서 기초 하부의 흙이 가라앉기만하고 융기되지 않는 현상이 발생하며 파괴에 도달한다. 극한지지력이 명확하게 나타나지 않고, 기초폭에 비해 근입깊이가 클 때 발생한다. . 그림.2 얕은기초의 파괴기준 아래 그림.3는 사질토에서 기초의 파괴형태를 상대밀도와 근입깊이와 폭의 비로 파괴형태를 구분 지은 그래프이다 그림.3 모래에서의 기초의 파괴양상 3. 기초 설계시 고려사항 우선 얕은 기초의 문제점으로 나타나는 지반의 Heaving, 부등침하, 지지력부족, 지반침식, 지진 등에 대하여 얕은 기초를 안전하게 설계하기 위해 다음과 같은 사항을 고려해야 한다. ▶ 전단파괴에 대한 안전 ▶ 침하량의 산정과 검토시 계산된 침하량이 허용침하량의 이내에 있어야한다. ▶ 기초의 적절한 깊이와 간격 등 위의 사항을 고려해야 한다. 3장, 4장, 6장, 7장에서 위의 사항을 자세히 설명하고 얕은기초의 기본적인 배경이론인 지반 내의 응력분포를 설명하기로 한다. 제 2 장. 지반내 응력분포 여러 유형의 기초하부의 지반에는 순응력 증가가 유발된다. 지반내의 순응력 증가는 기초가 받고 있는 단위 면적당 하중, 응력을 산정 하고자 하는 기초저면으로 부터의 깊이, 기타요소에 의해 결정된다. 또한 침하량을 산정하기 위하여 기초하중에 의해 발생하는 지반 내의 순 연직 응력의 증가를 계산할 필요가 있다. 이 장에서 해석된 결과들은 탄성, 연속성, 정력학적 평형, 하중강도와 접지압이 동일하다는 가정 하에서 이루어졌고, 하중 작용면의 길이가 폭의 5배이상 되는 경우 평면 변형률 조건으로 간주한다. 지반이 수평이고 지반상태가 수평방향으로 크게 변하지 않는 경우의 상태를 Geostatic상태라 부르고, 이때 수평면과 수직면은 주응력면이 되고 토압계수를 [ K = 수평응력/수직응력 ] 이라 할 때 [수평=수직응력 ] 일때를 등방응력 상태 또는 정수압 상태라고 한다. 1. 집중 하중에 의한 지중 응력 Boussinesq는 무한히 큰 균질, 탄성, 등방성 매체 표면의 집중 하중으로 인하여 매체 내에 발생하는 응력을 다음식으로 나타내었다. 그림.4 집중 하중으로 인한 탄성체 내의 응력 2. 선 하중에 의한 연직 응력 여기서 는 무한길이의 연성 선하중 즉 [ /단위길이 ] 로 작용한다. 는 흙의 자중을 포함하지 않는다. 또한 여러개의 선하중은 중첩의 원리에 의해서 누계된다. 3. 띠하중에 의한 연직 응력 위의 그림과 같고, 횡축에 , 종축에 의 분포를 그리면 지중깊이에 따른 지중응력의 증가분을 나타내는 등압선을 그릴 수 가 있다. 4. 원형 등분포 하중의 중심아래의 연직응력 집중 하중으로 인한 연직 응력 에 대한 Boussinesq의 해를 이용하여, 원형등분포 연성하중을 받는 지반내에 발생하는 연직응력을 구하는 식을 유도할 수 있다. 횡축에 , 종축에 를 나타내면 아래와 같은 응력분포 그래프를 그릴 수 있다. 그림.7 등분포 하중을 받는 연성 면적의 중심 아래 응력 분포 5. 구형 등분포 하중에 의한 지중의 연직응력 연성의 직사각형 재하면 하부에서 연직 응력 증가를 계산하는데 Boussinesq 의 해를 이용할수 있다. 길이가 이고, 폭이 인 재하면에 단위면적당 등분포 하중 가 작용할 때 연직응력의 증가량은 그림.8 구형 등분포 하중을 받는 연성 직사각형 면적의 모서리 아래 연직 응력 6. 하중-지중 응력 영향도 원형 연성 등분포 하중으로 인한 중심 하부에서의 수직응력식을 재정리 하면 다음의 식과 같다. 와 는 무차원량이다. 그림.9 Newmark 의 영향도 첫째. 응력 증가를 구하고자 하는 등분포 재하 면적 하부의 깊이를 결정한다. 둘째. 의 크기가 도포의 단위 길이 (AB)와 같게 하여 재하 면적의 평면도를 그린다. 섯째. 응력을 구하고자 하는 지점이 도표의 중앙과 일치하도록 영향도 상에서 그린 평면도를 놓는다. 넷째. 재하 면적의 평면도에 의하여 둘러 쌓인 도표 요소의 개수(M)를 집계한다. 임의의 지점에 대한 하중의 증가량은 다음과 같다. 영향값 재하 면적상의 단위 하중 앞선 식과 그래프들은 탄성론에 근거하여 계산된 이론이나 자연 지반은 균일하지 않고 완전히 탄성체도 아니며 등방성를 갖는 것도 아니기 때문에 실제 지반에서 발생하는 값과는 차이가 있다. 제 3 장 기초의 침하 1. 침 하 ① 즉시 침하 : 즉시 침하란 외부 하중이 가해지자 마자 즉시 발생하는 침하로 함수비의 변화없이 탄성변형으로 생긴 침하이다. ② 압밀 침하 : 압밀침하란 외부 하중이 가해지면, 흙 입자사이에 존재하는 물이 빠져 나감에 따라 발생하는 침하를 말한다. 이때 발생하는 수압을 과잉 간극수압이라하고 압밀침하는 간극수압이 소산되면서 물이 빠져 나간 만큼 흙의 간극이 줄어들어 발생하는 침하로써, 물이 빠져 나가는데 필요한 시간의 함수이다. ③ 2차 압밀침하 : 외부하중에 의해 발생한 과잉 간극수압이 모두 소산된 후에도 발생하는 침하를 말한다. 즉 1차압밀 완료시 흙구조의 소성적 재배열로 인하여 발생하는 침하를 말한다. 2. Terzaghi 의 1차원 압밀이론 ① 기본가정 ◈ 흙은 균질하다. ◈ 흙은 완전히 포화되어 있다. ◈ 흙입자와 물은 비압축성이다. ◈ 흙 속의 물의 이동은 Darcy법칙을 따른다. ◈ 흙의 투수계수는 일정하다. ◈ 흙의 압축과 물의 흐름은 1차원 즉 연직방향으로만 발생한다. ◈ 압축토층의 간극비는 유효응력의 증가에 반비례 해서 감소한다. 위의 기본가정으로부터 미소면적에 물의 유입량과 유출량의 차이와 간극의 감소율을 동일하다고 본다, 즉 과잉간극수압의 소산정도가 흙이 압축되는 양으로 가정하여 1차원 압밀이론을 정립하였다. 3. 즉시침하량 산정법 ① 탄성 이론에 의한 방법 * 지표면에 집중하중이 놓여 있을 때 (연성기초) : 집중하중, : 집중하중과의 횡축거리, : 포아슨비, : 탄성계수 * 지표면에 등분포 하중이 작용할 때 (연성기초) : 지표면에 가해진 순하중, : 영향계수 ( 단 중심점의 침하량은 기초모서리 침하량의 2배이다. ) * 근입깊이에 따른 침하량 보정 기초를 지표면에 설치하는 경우는 극히 드물다. 따라서 근입깊이에 따라 표면침하 는 포아슨비와 근입깊이에 대해 보정해야 한다. * 유한 두께의 포화 점성토 지반 Janbu는 포화 점성토 지반의 가요성 기초에 대하여 유한 두께의 토 층과 기초의 깊이를 고려하여 평균 탄성 침하량을 구하는 식을 제안하였다. : H/B 와 L/B 의 함수, : Df / B 의 함수 ② 원위치 시험에 의한 방법 * S.P.T 로부터 기초의 침하량 계산 * C.P.T 로부터 기초의 침하량 계산 * 공내재하시험에 의한 방법 * P.B.T 로부터 기초의 침하량 계산 재하판의 폭이 클수록 지중으로 전달되는 압력의 범위가 증가하기 때문에 재하폭은 침하량과 밀접한 관계가 있다. 따라서 (1) 점성토지반 또는 느슨한 사질토지반 일 때 침하량은 재하폭에 비례하여 커진다. (2) 사질토의 경우는 재하판 폭이 증가하면 응력이 전달되는 범위도 증가하게되어 침하량도 증가되나, 측압 저항의 증대에 의한 영향으로 폭에 비례하는 정도는 아니다. 4. 정규압밀 점토의 침하량 계산 정규 압밀 점토는 아래의 그림처럼 선행압밀하중과 유효상재하중이 동일하므로 유효응력의 증가량에 의한 침하는 처녀압축곡선의 직선부분의 기울기인 압축지수의 지배를 받는다. 5. 과압밀 점토의 침하량 계산 과압밀 점토는 아래의 그림과 같이 선행압밀하중이 유효상재하중보다 크므로 증가된 유효응력이 선행압밀하중에 이르기까지는 침하량은 재압축지수에 의존하며, 선행압밀하중을 초과하면 압축지수에 의존하여 침하한다. ① 일 때 침하량 계산식은 를 이용하여 계산한다. ② 일 때 침하량 계산식은 이다. ③ Skempton-Bjerrum 의 수정방법 6. 허용 침하량 구조물이 파괴에 이르지 않는다 하더라도 구조물의 침하는 구조물의 외관, 구조물의 유용성, 구조물의 손상 등의 문제를 일으키기 때문에 기초의 침하가 허용 범위 안에 들도록 설계하여야 한다. 침하의 유형을 보면 아래의 그림과 같이 균등침하, 편심침하, 부등침하로 나눌 수 있다. 특히 부등침하는 균질한 흙 위에 균등한 응력이 작용할 때, 불균등한 응력이 작용할 때 , 또는 지반조건이 불균질할 때 발생한다. 허용침하량은 구조물의 종류, 크기, 위치, 용도 및 침하 양상, 원인, 침하속도 등을 포함한 많은 요인들에 따라 변화한다. 이러한 요인들을 고려하여 구조물의 균열이나 손상을 최소한 줄이거나 이를 방지하기 위한 경험적 기준이 제안되었다. 그림.10 침하의 유형 (a)균등침하 (b)편심침하 (c)부등침하 제 4 장 얕은 기초의 지지력 기초의 지지력은 기초저면 지지력과 측면 저항의 합으로서, 저면 지지력은 지반내 소성유동이 일어날 때 기초저면에 가해지는 압력의 크기에 의하여 결정되며 측면 저항은 기초의 외측면과 흙사이에 작용하는 마찰 저항 및 점착 저항으로 결정된다. 그러나 가 1.0 이하인 얕은기초에서 측면저항은 일반적으로 무시된다. 얕은기초의 극한 지지력을 구하는 방법은 다음과 같다. 지 지 력 지지력 공식에 의한 방법 Terzaghi 의 지지력 공식 Meyerhof 의 지지력 공식 Hansen 의 지지력 공식 기 타 현장실험에 의한 방법 S.P.T 에 의한 방법 C.P.T 에 의한 방법 P.B.T 에 의한 방법 1. Terzaghi 의 지지력 공식 폭 이고 근입깊이가 인 연속기초의 전반전단파괴에 대한 극한지지력을 유도하였다. 가정조건 * 지반은 강소성체이다. * 기초 저면은 거칠고 기초 저면과 흙쐐기의 파괴면 사이의 각도는 이다. * 기초 근입부 주변지반의 전단저항은 무시하며 상재하중으로만 고려한다. 기초저면이 거칠기 때문에 마찰저항이나 부착력 등에 의한 기초저부의 전단변형이 억제되므로 흙쐐기 ▽ABC는 Rankine의 주동상태가 되지 않고, 탄성평형 상태로 남아 기초의 한 부분과 같이 거동한다. 영역 I에서 AJ와 BJ는 수평면과 각을 이룬다. 영역 II 는 방사 형태의 나선 원호 전단 영역이고, 영역 III 는 수동 영역이다. 그림에서 흙쐐기에 작용하는 각각의 모든 힘들을 정역학적 평형식에 대입하고 흙의 단위중량, 점착력, 상재하중을 고려하여 Terzaghi는 다음의 극한지지력 공식을 제안했다. 또 기초형상에 따른 영향계수를 고려하였고, 국부 전단 파괴시는 수정된 정수값을 사용한다. 2. Meyerhof 의 공식 세장기초 즉 연속기초의 파괴면이 지표면까지 연장된다고 가정하며 굴착면 위의 기초 지반내에 발생하는 전단응력을 고려하여 극한지지력을 계산하였고, 기초의 형상, 깊이 및 하중의 경사에 대한 영향을 고려하였다. 는 형상 계수이고, 는 근입깊이 계수, 는 경사 계수이다. ⊙ 편심을 받을 때 극한지지력 기초의 지지력은 하중편심에 따라 직선적으로 감소하므로 편심거리에 따른 유효단면적으로 기초의 지지력을 산출한다. 그림.12 편심 하중이 작용할 때의 극한지지력 3. Hansen 의 공식 기초의 형상, 근입깊이, 경사, 기초면 및 지반의 기층, 지반계수를 고려한 식을 제안하였다. 는 기초면 계수, 는 지반에 따른 계수이다. 위의 3개식을 비교하면 (a) 근입부분 파괴면의 전단저항 고려여부 : Terzaghi와 Hansen은 근입부 파괴면의 전단저항을 무시하고, 상재하중 으로만 고려하였다. (b) 흙쐐기 파괴면과 지표면이 이루는 각 : Terzaghi는 로 가정하였고, Meyerhof, Hansen 은 로 가정하였다. (c) 각 계산식의 결과 비교 및 적용성 : Terzaghi의 식은 과대 설계되는 경우가 있고, Meyerhof와 Hansen의 식은 평면변형조건을 고려하지 않은 사질토에 대해서는 약간의 과대설계가 되지만 실제와 잘 일치한다. 4. S.P.T 실험에 의한 방법 시험개요 : 63.5kg의 추 낙하고 75cm 높이에서 원통분리형 시료채취기를 30cm 관입시키는데 필요한 타격횟수를 N치라 했을 때 : 와 기초저면 으로 부터 깊이에 나타나는 N치의 평균값 : 5. Cone 관입시험에 의한 지지력 콘관입저항치 6. 평판 재하시험 결과에 의한 지지력 ⊙ 점성토 포화된 점성토의 극한지지력은 재하판의 폭과 관련이 없으므로 또한 기초의 근입부에 대한 영향을 고려하면 ⊙ 사질토 사질토의 극한지지력은 재하판의 폭 B에 비례하여 증가하므로 7. 지지력에 대한 지하수위의 영향 지하수위의 위치에 따라 지지력은 감소되므로 지하수위가 있을 때는 그 영향을 고려하여 지지력을 계산하여야 한다. 8. 이질토층으로 형성된 지반에서 계산방법 일반적으로 지지력 공식은 기초를 지지하는 흙이 균질하다고 가정하여 유도되었으나, 실제 지반은 여러 토층으로 형성된 경우가 많으므로 극한 하중에 의한 파괴면은 2~3개의 다른 지층을 통과하여 형성될 수 있다. (a) 2층으로 된 점토지반 : 과 를 알면 지지력계수 를 구하여 극한지지력을 구한다. (b) 사질층 아래에 점토층이 있는 경우 : 사질층이 두꺼울 때와 얇을 때 각각의 파괴형상이 아래 그림과 같이 달라지고 일 때 지지력을 보정한다. 그림.14 연약 점토층 위에 있는 사질토층에 설치된 기초 (c) 및 를 갖는 여러 토층으로 구성된 경우 : 평균값을 계산하여 지지력을 산정한다. 제 5 장 진동을 받는 얕은 기초 기계하중, 항타 및 발파 등의 건설 진동 및 지진 등의 동 하중으로 인한 지반의 동적거동 해석은 수치해석과 모델링 기법에 있어 상당히 정확한 수준까지 발전하였고, 특히 지반이 내포하는 많은 불확실성에도 불구하고 지반과 기초의 상호작용 해석에 있어서 정확하고도 다양한 방법을 이용한 해석적 접근방법이 모색되어 왔다. 1.동하중과 동적지반 문제 동하중은 인위적 동하중과 자연적 동하중으로 나눌수 있다. 자연적 동하중은 지진, 파랑, 바람이 있고, 인위적 동하중은 충격, 파동 및 진동, 교번하중 이며 대략 12초 이내로 주어질 때 동적문제로 고려한다. 동적지반 문제에서 지반은 전단변형률 범위에 따라서 변형특성이 변화한다. 동하중하의 전단변형률을 소변형률일때는 동적탄성계수와 포아슨비로 지반거동을 정의하고 중변형률일 때의 거동은 동하중이 파동의 형태로 전달되고 지반에 부등침하 또는 지반과 구조물에 부분적 균열이 발생한다. 하중은 항타, 발파등 건설진동과 중규모 지진이다. 대변형률은 동하중에 의한 속도효과가 증대되어 흙의 Dilatancy특성이 표면화되고 반복효과로 사질지반에 액상화 현상이 발생하며 사면의 활동이 발생하기도 한다. 2.동적지반특성 지반의 동적변형 특성은 동적탄성계수, 감쇠비, 포아슨비, 탄성계수, 전단계수, 체적계수, 탄성 균등압축계수 등이 있으며 해석결과는 지반거동의 파악 및 동적 지반 특성 결정에 중요한 역할을 하기 때문에 측정이 중요하다. 측정방법은 지구물리적 특성을 이용하는 방법, 지반에 진동하중을 주어 그 응답특성을 이용하는 방법, 의사정적시험 등이 있다. 3.기계기초의 설계 기계기초는 자중으로 인한 정적하중과 기계작동으로 인한 동적하중에 견딜수 있게 설계해야 한다. 설계시 중요한 요소는 기계의 작업진동수와 기초-지반 시스템의 고유진동수이다. 먼저 기계를 하중특성 즉 고유주파수별로 구분하고 고려되는 주변건물, 작업자, 다른 기계에 영향을 끼치지 않도록 설계한다. 4.방진대책 및 설계 방진대책은 진동문제의 발생을 사전에 예측하여 진동발생을 최소화할 수 있는 대책을 강구한다. 방진대책은 진동원 대책, 전파경로 대책, 수진측 대책으로 분류한다. 진동원 대책은 발파시 장약량을 조절한다거나 진동원의 크기를 조절하는 것이고, 전파경로 대책은 지반 내로 전달되는 진동파를 반사, 굴절, 교란시켜 진폭을 저감시키는 방법이다. 수진측대책은 외부의 진동으로부터 대상구조물을 격리시키는 것으로서 구조물의 고유진동수와 외부하중과의 공진을 피하고 전달율이 저하되도록 설계하는 방법이다. 제 6 장 얕은기초의 설계 1. 독립기초의 설계 : 기초 저면적을 결정하는 요소는 허용지내력이고, 기초의 두께를 결정하는 요소는 전단응력이다. 일반적인 독립기초의 설계는 (a) 기초 저면에 작용하는 하중을 선정 (b) 지지 지반의 허용지내력을 결정 (c) 기초의 형상과 크기를 산정 (d) 기초에 발생하는 응력에 대하여 단면과 배근을 결정, 이때 단면설계할 때 기둥전면의 위험단면에 대하여 설계 (e) 수평력이 작용할 경우는 수평활동에 대해 검토 2. 복합기초의 설계 ① 강성해석법 : 기초는 완전히 강성이며 처짐은 압력 분포에 영향을 미치지 않고 접지압은 직선적으로 분포하며 접지압의 합력은 기초에 작용하는 하중의 합력의 작용점과 일치한다. ② 탄성해석법 : 지반을 무한개의 스프링으로 대치하여 탄성정수를 흙의 지반반력계수와 같게 하여 압축과 인장에 저항한다. 또한 기초판의 강성이 작아서 기초판의 변형이 발생하며 따라서 하부의 접지압의 분포도가 불균등해지는 현상을 고려한다. 3. 전면기초의 구조설계 재래식 강성법과 근사적인 연성법 등 유한차분법, 유한요소법이 있다. ⊙재래식 강성법 ⊙근사적 연성법 제 7 장 얕은 기초 설계시 고려사항 먼저 안전한 구조물이 되기 위한 조건으로 첫째, 구조물 기초는 장래 있을 수 있는 영향을 가능한 한 최대로 고려하여 위치를 결정해야 한다. 둘째, 구조물의 전체로서 수직 지지, 수평 지지 및 전도에 대해서 안전해야 한다. 셋째, 기초가 구조물에 손상을 주거나 구조물의 기능을 해칠 수 있는 침하나 변형이 없어야 한다. 넷째, 기초의 부재가 소요의 강도를 가져야 한다. 위의 사항을 만족하면서 다음과 같은 설계순서에 따라 설계한다. 그림.15 기초의 설계순서 1. 지지 지반의 선정 및 근입 깊이 ① 사질 지반 사질 지반은 통일분류법에 의하면 자갈, 모래에 속하는 것으로 지반지지력이 내부마찰각에 의해 정해지는 지반이다. 일반적으로 구조물에 대해서는 양질의 지지 지반으로 생각된다. 그러나 N치가 작은 느슨한 지반은 지지력도 크지 않고 지진시 액상화 현상이 지지력을 상실하는 경우도 있으므로 지지층에 적합하지 않은 경우가 많다. 또한 투수계수가 커서 기초터파기에서 배수가 어렵고 각종 지수공사가 필요하다. ② 점성토 지반 점성토는 통일분류법에 의하며 실트, 점토, 유기질토에 속하는 것으로 지반 지지력이 주로 흙의 점착력에 의해 발휘되는 지반으로 한다. 일반적인 경우 지지력도 작고 하중에 의한 변위량도 크므로 구조물을 지지하는 지반으로서는 적당하지 않다. 특히 기초 터파기시 발생하는 Heaving이나 흙막이 공사의 붕괴 등 위험한 변위가 발생할 가능성이 크다. ③ 암 반 암반은 구조물의 기초를 지지하는 지반으로서는 일반적으로 지지력도 크고, 변위도 적기 때문에 특별한 경우외에는 우수한 지반이라 할 수 있다. 그러나 특수한 경우 즉 단층지역, 풍화한 결정편암류, 일부의 화산암층 등에서 지반활동이 생기기 쉽다. 2. 기초의 배치 위치 및 깊이 기초의 배치 위치 및 깊이는 동결 깊이 또는 영구 동토지역에서의 융해 깊이, 흙의 체적 변화 깊이, 인근구조물, 지적 경계, 굴착상황 및 장래 시공작업조건, 유수 또는 파도에 의한 세굴 및 침식, 단층,공동,광산과 같은 지하지반의 장애물 상태 등을 고려하여 결정한다. ① 흙의 체적변화 소성이 높은 흙은 건조에 따라 수축하고 함수비의 증가에 따라 팽창한다. 따라서 함수비 변화가 큰 수축 팽창성의 지반에 구조물을 설치하면 구조물에 손상을 주는 수가 있다. 흙의 수축 팽창은 초기 함수비에 의존하고 만일 초기 함수비가 수축한계 보다 작으면 수축은 일어나지 않으며, 지하수위 이하에서는 영향이 없는 것으로 알려져 있다. ② 인근 구조물과 기초간격 그림에서처럼 신기초 밑면 끝에서 45 선의 위쪽으로 구기초가 위치 해야한다. 또한 기존의 기초보다 아래로 신설되는 경우에 인접간격이 a 이고 상하의 고저차가 최단거리 b 라고 하면 흙에서는 이고 암반에서는 를 유지하여 지반에 전달되는 응력이 중복되지 않도록 해야 한다. ③ 지하수위 지하수위는 시공상의 문제로서 모래 및 실트지반 터파기시 지하수위가 기초보다 위에 있을 때 Quick Sand 현상이 발생하기 쉬우므로 적절한 사전 배수조치를 취하지 않으면 공사가 어려워진다. 또한 기초 저면 가까이에 지하수위가 있을 때 지지력이 감소하며, 저면 위에 존재할때에는 부력과 방수에 대한 문제가 발생한다. 3. 얕은 기초 설계시 고려사항 첫째, 부력을 고려해야 한다. 구조물이 지하수위 이하로 설치된 경우 기초저면이 취약해져서 구조체에 균열이 발생하거나 부력으로 구조물이 뜨는 경우도 있다. 대책으로서는 지하수위의 저하를 고려해 볼 수 있다. 또한 하향의 저항력을 증대시킨다. 둘째, 동결깊이의 고려하여야 한다. 셋째, 함수비 변화에 따라 체적변화가 심한 토층깊이의 고려. 넷째, 유기질 토층 깊이 및 교란된 토피층 깊이를 고려하고, 하천에서 세굴이 예상되는 깊이를 고려해야한다. 다섯째, 다양한 기초형식을 고려한다.