토목공사에서의 중점 점검사항 / 석정보강토

[자연석]

 토목공사에서의 중점 점검사항

문명의 발전에는 심혈을 기울여 건축에 혼을 불어 넣은 많은 사람들의 노력이 녹아 있다. 그러나 현대의 건축 환경은 과거와 같지 않다. 전문가의 필요성이 점점 확대되는 만큼 보다 세분화된 전문성이 요구되고 있다.


이러한 환경의 변화는 전문가와의 만남 뿐 아니라 어떻게 의견을 나누고 결과물을 도출하느냐에 따라 건축의 질이 판가름 나게 하였다. 따라서 건축가는 자신의 전문성을 최대한 발휘하여 건축주를 보호하고 배려하는 건축을 해야 한다.


반면 건축주가 건축가를 마음대로 부린다면 결국 전문가가 아닌 건축주의 수준에 맞는 건축물이 나오게 될 것이다. 좋은 건축물을 얻기 위해서는 전문가의 의도를 믿고 그로 하여금 혼신을 다할 수 있도록 여건을 조성해 주어야 한다.


더욱이 건축 분야에서는 판이하게 다른 용어가 사용되고 있으며, 각 시공별 자재와 내용은 일반인들이 쉽게 접근하기에 다소 힘든 점이 있다. 그로 인해 설계자의 역할이 중요한데, 목적이 다른 건축주와 시공자 사이에 두 당사자를 연결시키는 가교가 되어야 한다.


건축주의 의도를 충분한 대화를 통해 정확히 파악하고 이를 현실화한 설계를 바탕으로 시공자가 이를 실체화할 수 있도록 제반 환경을 제공해 주어야 한다.


특히 전원주택이나 펜션은 도시 내 다른 건축에 비해 외부 공간 구성이나 지형 조건에 의해 비용이 좌우되는 측면이 크다. 도시 내의 건축물과 단순 비교하여 예산을 수립하면 부족하거나 예측하지 못한 부대비용이 추가되어 결국에는 시공자와의 분쟁으로 이어지는 경우가 종종 있다. 따라서 비용 투입에 대한 내용을 세밀히 점검하고, 모든 부분에서 효과적인 운영으로 절약을 해야 한다.


자연을 대상으로 한 토목공사


모든 건축에 있어 가장 중요한 것은 건축물이 서게 될 땅이다. 땅이 어떠한 환경 조건에 있는가에 따라 건축의 조건(기술적인 조건만이 아니라 건축이 서야하는 당위성부터 경제성에 이르기까지)이 주어지는 것은 자명하다.


이처럼 땅의 조건에 따라 건축이 결정되는데, 대부분의 경우 토지의 제반 여건을 무시한 채 건축의 조건을 만족시키려 한다. 특히 자연조건이나 주위여건에 많은 영향을 받는 펜션이나 전원주택 건축에 있어서는 반드시 짚어봐야 할 사항이다.


토목은 그중에서도 자연적 조건의 기술 사항을 취급하는 학문이며 기술이다. 애초 용어부터 흙과 나무를 일컬어 ‘土木’이라 지칭한 것을 보면 기술과는 취급의 범위가 다르기 때문인 듯하며, 이는 현대 학문의 분야로 볼 때 조경과 더 가깝다고 볼 수 있다. 토목 분야는 너무 넓어 모든 범위에 걸쳐 다룰 수 없고 주거공간에 한정하여 집중적으로 검토하고자 한다. 전원속의 건축물에 있어 토목공사가 이루어지는 순서는 다음과 같다.


항목별 주요 점검사항


상수도계획(지하수 채취 계획) 단지에서는 단지 전체에 필요한 양을 산정하여 개발함이 바람직하다. 본 계획부지의 경우 인근에 시의 상수도가 있어 지하수 개발이 필요 없었다.


측량(경계 측량, 지적 분할 측량 등) 형질변경 등의 허가에 필요한 것이 측량이다. 그런데 비용을 절감하기 위해 지적공사의 경계측량 없이 지적 사항을 주변 환경과 과거의 표식, 이정표 등을 기준삼아 작성하는 경우가 많다.


형질변경을 위한 측량 요청이 있을 때는 지적공사에서 경계명시 지적측량 후 현장에 말뚝으로 표시한 다음 형질 변경에 필요한 현황측량을 하는 것이 바람직하다. 본 대지는 형질변경 후 허가사항에 의거하여 설계를 진행하였다. 현황과 허가사항이 다른 원인도 일면 측량에서 비롯되는 경우가 있다.


임야에서의 벌목 임야에서 벌목을 할 때는 경계 측량 후 허가 면적을 확인한 뒤 해야 한다. 토지 측량에는 허용 오차가 있으므로 다소 오차가 생길 수 있다. 자칫 잘못하면 오류를 범하기 쉬우므로 확실한 점검 후 작업을 진행하는 것이 좋다.


절토, 성토 및 부지 정리 시 지반의 상태 점검 토지의 상태는 항상 원래대로 있는 것이 아니다. 경지 정리를 통해 현황을 변경하는 경우도 있고, 홍수와 같은 자연사태에 의해 변화가 생길 수도 있다.


이러한 경우에 지반조사 없이 단지를 건설하면 큰 실수를 범할 수 있다. 계획된 부지의 일부는 과거 물이 많은 논으로 늪지에 가까운 땅이었는데, 다른 토양으로 덮어져 오랫동안 방치된 상태였다. 이를 일반토양으로 알고 설계가 이루어졌는데, 지반 조사 후 설계를 변경할 수밖에 없었다.


도로포장 단지 전체를 일괄적으로 개발하지 못할 경우에 개별적인 허가를 받게 되면 허가 받은 구역부터 포장한다. 이 경우에 전체 계획을 미리 세워놓고 건설함이 바람직하다.


오수정화시설 설치 오수정화시설은 국토이용계획상 용도(상수면 보호구역, 수질 환경 보전법에 의한 특별 대책 구역)가 무엇으로 규제를 받느냐가 중요하다. 용도와 규모에 따라 오수 정화시설과 분뇨 정화조 등으로 시설 내용이 다르므로 사전 조사가 이루어져야 한다. 허가 시부터 설치에 관한 전문가의 설계 및 설치 신고가 있어야 원활하게 공정이 진행될 수 있다.


1. 지하수 개발


펜션은 대부분 외진 곳에 있거나 독립적으로 떨어져 있는 경우가 많으므로 상수도 연결이 원활하지 못하다. 그래서 상수도의 확보는 건축에 있어서 매우 중요한 항목이다. 지하수 개발이 불가피할 때, 수질 좋은 물을 확보, 정화하여 사용할 수밖에 없으므로 지하수에 관한 사항은 주의를 기울여야 한다.


1) 지하수란?

1993년 제정된 지하수법 제2조에 의하면 지하수는 ‘지하의 지층이나 암석 사이의 빈틈을 채우고 있는 물’이라고 정의하고 있다. 한편 1995년 제정된 먹는물관리법 제3조에서는 먹는 샘물이란 ‘암반 대수층 내의 지하수, 용천수 등 수질의 안전성을 계속 유지할 수 있는 자연 상태의 깨끗한 물을 물리적 처리를 통하여 먹는데 적합하도록 제조한 샘물’로 정의한다.


▷ 지하수는 대부분 빗물이 땅속으로 스며들어 생성된 것이다. 이처럼 땅속에 스며드는 과정은 간단한 것 같지만 이 현상을 정확하게 표현할 수 있는 방식이 없는 것으로 알려져 있다.


▷ 자연 상태에서의 물은 일년에 수십㎝에서 수십m까지 다양한 속도를 가지고 이동한다. 또 땅속에 머무르는 물의 시간 즉, 지하수의 연령은 며칠에서부터 몇 년에 이른다. 이렇게 땅속에서 물이 땅의 일부 성분을 받아들이는 과정에서 땅의 성분과 구조를 변화시키기도 한다. 그 결과 땅이 심한 변화를 받아 연약한 땅이 되어 그 위의 건물이나 구조물의 안전을 위협할 수도 있다.


▷ 땅 속에서 물의 이동 속도는 일년에 약 몇 m라고 하지만 작은 규모에서 살펴보면 그 변화가 대단히 심하다. 이런 변화를 야기하는 원인은 ‘지질환경’이라 일컫는 땅 속의 특수성이 어떤 종류에 속하느냐 하는 것이다. 지하수는 땅 속의 흙이나 암석의 빈틈을 따라 이동한다.


▷ 암석의 빈틈은 여러 지질 각도에 의해 만들어지는데, 그 형태에 따라 2가지로 나뉜다. 다공매질은 구슬과 구슬사이의 빈틈처럼 퇴적물의 입자와 입자 사이에 공간이 있다. 반면 파쇄매질은 딱딱하고 빈틈없는 암반이 지질운동의 압력과 장력에 의해 생긴 틈새를 일컫는다.


▷ 지하수가 엄청나게 쏟아져 나온다고 반드시 지하에 커다란 저수지가 있는 것은 아니다. 땅 속 미세한 틈새의 물이 한 곳으로 모여 나오는 것일 수 있다. 한 곳으로 상당한 물을 빼내면 그 주변 미세한 틈새의 물이 딸려 나오는데, 뽑아내는 양이 많을수록 주변에 미치는 영향은 크다.


▷ 전원주택 및 펜션단지의 경우 세대수를 감안하여 사전에 용출량이 충분한지 검토해 볼 필요가 있다. 지하수는 가능한 소공보다는 대공으로 암반층까지 파면 깨끗하고 좋은 물을 마실 수 있으나, 비용에 부담이 있다. 계획부지가 자리한 용인은 큰 산보다 구릉지가 많아 물이 드문 편으로 일일 용수량을 주기적으로 파악해 주어야 한다.


지하수법


제7조 (지하수개발ㆍ이용의 허가) ①지하수를 개발ㆍ이용하고자 하는 자는 대통령령이 정하는 바에 따라 미리 시장·군수의 허가를 받아야 한다. 다만, 다음 각호의 1에 해당하는 경우에는 그러하지 아니하다.<개정 1999.3.31>


1. 자연히 용출하는 지하수를 동력장치를 사용하지 아니하고 개발ㆍ이용하는 경우
2. 동력장치를 사용하지 아니하고 가정용 우물 또는 공동우물을 개발ㆍ이용하는 경우
3. 제13조제1항제1호의 규정에 의한 허가를 받은 경우


제8조 (지하수개발ㆍ이용의 신고) ①다음 각호의 1에 해당하는 경우에는 제7조의 규정에 불구하고 대통령령이 정하는 바에 따라 미리 시장ㆍ군수에게 신고하고 지하수를 개발ㆍ이용할 수 있다.<개정 1999.3.31, 2001.1.16>


1. 농업ㆍ농촌기본법 제3조제1호의 규정에 의한 농업 및 농어촌발전특별조치법 제2조제1호의 규정에 의한 어업을 영위할 목적으로 대통령령이 정하는 규모 이하로 지하수를 개발ㆍ이용하는 경우


지하수법 시행령


제13조 (지하수의 개발ㆍ이용신고) ①법 제8조제1항의 규정에 의하여 지하수개발ㆍ이용신고를 하고자 하는 자는 다음 각호의 서류를 시장·군수에게 제출하여야 한다.


② 법 제8조제1항제2호에서 “대통령령이 정하는 규모 이하"라 함은 1일 양수능력이 150톤 이하인 경우(안쪽 지름이 50㎜ 이하인 토출관을 사용하는 경우에 한한다)를 말한다. 다만, 시ㆍ도지사는 지하수의 보전이나 지역여건에 따라 특히 필요하다고 인정되는 경우에는 당해 시ㆍ도의 조례가 정하는 바에 의하여 2분의1의 범위 안에서 양수능력을 조정할 수 있다.


③ 법 제8조제1항 제5호에서 "대통령령이 정하는 규모 이하"라 함은 1일 양수능력이 100톤 이하인 경우(안쪽지름이 40㎜ 이하인 토출관을 사용하는 경우에 한한다)를 말한다. 다만, 시ㆍ도지사는 지하수의 보전이나 지역여건에 따라 특히 필요하다고 인정되는 경우에는 당해 시ㆍ도의 조례가 정하는 바에 의하여 2분의1의 범위 안에서 양수능력을 조정할 수 있다.


④ 제3항 및 제4항의 규정에 의한 양수능력을 산정함에 있어서 다음 각호의 1에 해당하는 경우에는 전체 양수능력을 합산한다.<개정 2001.12.19>


1. 지하수를 이미 개발ㆍ이용하고 있는 자가 당해 시설의 당초 양수능력을 증가시키는 경우
2. 동일사업장 안에서 2개 이상의 지하수개발ㆍ이용시설을 설치하는 경우
3. 지하수개발ㆍ이용시설간의 거리가 50m 이내인 지역에서 2개 이상의 지하수개발ㆍ이용시설을 설치하는 경우


2) 인체에 유해한 지하 수맥


우리나라의 풍수지리학에서 수맥을 언급하고 있고, 외국에서도 이에 대한 활발한 연구가 진행되어 프랑스의 노벨상 수상자 중에는 수맥탐사작업의 과학성을 규명한 바 있다. 지하수 중에서 빠른 흐름이나 유량이 큰물의 흐름이 급격히 변하는 부분에서 수맥 등의 유해파가 발생하며 특히, 두 개의 흐름이 위아래로 교차되는 부분에서 유해한 에너지가 극대화된다는 주장이다.


네달란드 지질학자 트롬프 박사는 1968년 유네스코에 제출한 보고서에서 “탐사자는 수맥위에서 몸 전체로 반응을 느끼며 혈압과 맥박이 상승한다”라고 발표하였다. 또한 독일의 물리학자 슈만은 1952년 처음으로 지구에 전자기장이 발생한다는 것을 알렸는데 “뇌파와 비슷한 것으로 인체 내의 내장 시계역할을 하며 호르몬 분비에 영향을 준다”고 지적했다.


지구의 고유주파수는 7.8㎐로, 이는 인체에 해롭지 않지만 수맥과 흙의 경계면에서 나오는 수맥파는 이러한 정상 주파수가 아니다. 전자파의 간섭에 의해 발생되는 비정상 파동으로 대지의 고유주파수가 비정상적으로 진동하게 되면 그 위에 있는 사람의 뇌파도 함께 공명(共鳴)하게 된다. 이는 마치 TV 화면이 주변의 기차, 자동차 등의 움직임에 의한 간접전파에 흔들리는 것과 같아서 사람의 경우 숙면이 어렵고 정신집중, 피로감 등이 발생한다고 알려져 있다.


식물 역시 유해파의 영향을 받는다. 과일나무의 경우, 정상적인 성장을 못해 죽거나 줄기가 꼬이는 현상이 일어나기도 하고 나무는 성장하지만 과일이 열리지 않는 현상도 나타난다. 이러한 피해에 대처하기 위해 수맥을 조사하고, 차단시키고자 하는 노력이 필요한 것이다.


지하수 탐사법

ㆍ버드나무 가지 탐사 - 과학 탐사 방법에서 제외(풍수 지리적 탐사)
ㆍ추탐사 - 과학 탐사 방법에서 제외(탐사자의 심리작용에 의해 좌우됨)
ㆍ전기탐사, 전자기파 탐사 - 물의 전기 저항이 암석보다 낮은 성질을 이용
ㆍ탄성파 탐사 - 탄성파를 이용하여 땅의 구조를 파악, 물이 많이 모인 위치를 파악한다.


3) 지하수의 오염

▷ 자연적 오염원인 - 자연 상태의 흙이나 암석 속의 중금속, 방사선 등의 유해물질이 지하수로 유입되어 오염시킬 수 있다.

▷ 인위적 오염원인 - 산업 폐기물, 생활 폐기물, 하수도 시설, 유류 저장탱크, 기름, 광산 폐수, 정화조, 골프장의 농약, 농어촌의 축산단지(농사지을 때 사용되는 과다한 기름이나 비료는 하천의 부영양화를 일으킨다)


▷ 오염되지 않은 지하수 개발 시공법 - 대공으로 지하 1백m 이상 파면 이른바 암반층이 나온다. 표층에서 유입된 물이 침투하지 못하므로 가능한 암반층까지 파는 것이 좋다. 그리고 하루 먹는 물의 채수량을 확보하기 위해서는 최소한 풍화암 하부 20~30m(일반적 지하표심도 40~50m)까지 지표수 또는 천층의 지하수 유입을 완전 차단하는 것이 좋다.


2. 지반(地盤)조사와 건축과의 관계

건축설계 과정에서 설계의 전제 조건인 지반조사 사항이 잘못되었을 때, 실제 현황과 설계가 맞지 않아 원점으로 돌아가 다시 설계를 해야 하는 경우를 앞서 언급하였다.


간단한 변경만으로 해결될 일이라면 다행이지만 대부분 적지 않은 설계변경이 이루어져야 하고, 지반이 약할 시에 사전에 예상치 못한 지하층을 한 층 더 파야 하는 경우도 생긴다. 이로 인한 경제적인 손실은 둘째 치고 건축주와 시공자 사이에 벌어지는 분쟁은 자칫하면 건설을 중단하게 만드는 사태까지 초래하게 된다.


건설이 중단되는 원인에는 분쟁, 예산 부족, 시공자의 부도사태 등 여러 이유가 있다. 그 중 분쟁은 대부분 설계변경에 따른 공사의 질, 공사비의 부적절한 책정에서 비롯되는 경우가 많다. 따라서 설계변경이 이루어지는 요인을 철저하게 검토하여야 한다.


▷ 지반조사
조사하고자 하는 대상 지반의 지형 지질구조, 상층 분포나 지하수의 상황, 지반을 구성하는 흙이나 바위의 공학적 성질 등을 명백하게 다루기 위해서 행하는 전반적인 조사활동을 총칭한다.


▷ 대상
지반조사의 대상은 각종 구조물의 건설이나 유지 관리에 관한 것 외에 지역 개발이나 환경보전 및 지반재해 대책에 관계되는 것으로 모든 지반을 포함한다.


▷ 목적
지반조사의 목적은 신축 예정 구조물의 기초 설계에 필요한 자료 및 제반 문제점과 그 문제점에 대한 합리적인 공사계획을 수립하는데 있다. 토질기초 자료 수집과 더불어 지역개발이나 환경보전 및 지반재해 대책에 관계되는 것도 관리 보전하는 목적이 동반된다.


▷ 지반조사 없이 하는 지반상태 체크(하중을 많이 받지 않는 전원주택, 펜션의 경우)
ㆍ오래된 지도를 찾아 당초의 지형상태를 전문가에게 점검받도록 한다.
ㆍ지역에 오랫동안 거주하여 그 토지의 변화과정을 수소문 해본다.
ㆍ과거에 산 혹은 하천인가를 확인한다.
ㆍ산사태 등으로 인한 토지 상태의 변경여부를 확인한다.
ㆍ주변의 현황 및 출토물(出土物) 등을 수집하여 추정한다.
ㆍ지반에 관한 문헌을 조사한다.
ㆍ지하수 탐사 기술자들은 토지 상태에 대한 많은 범위를 알고 있으므로 그들과 협의한다.
ㆍ인근 건축이나 토목공사 현장 등에서의 토질상태를 확인하여 추정한다.


▷ 경사지 처리
자연 속에 대지를 넓게 둔 주택을 건축할 때, 도시와 달리 옥외공간을 보통 평탄작업으로 하는 경우가 많다. 그러나 경사면을 잘만 활용하면 보다 효과적인 자연과 건축물의 조화를 꾀할 수 있다.


경사면은 외부공간 성격에 완충 역할을 할 뿐만 아니라, 건축에 있어 전망과 차단을 형성하므로 공간 형성에 대단히 중요한 요소로 작용한다. 조경계획에 대해서는 별도로 언급하기로 하고 토목사항의 경사면 처리에 한해 간략히 검토해 보기로 한다.


특히 주의할 점은 토목공사로 인해 표토가 제거된 절토 및 성토 비탈면을 그대로 방치할 경우 토사 유출이나 우수로 인해 부지의 훼손이 우려된다는 점이다. 이를 막기 위해서는 해당 면적에 잔디와 나무 등을 심어야 한다.


▷ 공사 방법
ㆍ목 보호용 자재인 지오주트(Geo-Jute)나 코이어네트(Coir-Net)로 경사면을 덮고 그 위에다 발포 잔디(스프레이 시트)씨를 뿌린다.
ㆍ지역에 따라 돌이 많은 곳에서 조경석(造景石)으로 경사면을 정리할 때는 폭이 웬만큼 필요하다.
ㆍ지역에 재료가 없거나 고가일 경우에는 돌 모양의 중량 블럭을 쌓고 다져서 보강토 공법을 이용하면 경제적이고 안전하게 경사를 유지할 수 있다.
ㆍ경사면의 조경석에 틈을 내어 수목과 잔디를 직접 시공한다.

ㆍ경사면의 크기와 각도에 따라 공사방법을 달리한다. 경사면이 클 경우 붕괴 우려가 있어 각종 재난사고가 일어날 수 있으므로 수목 보호용 자재를 쓰는 것이 좋다.
ㆍ조경수로는 소나무, 은행나무, 벚나무, 모과나무, 쥐똥나무, 회양목, 향나무, 철쭉류 등으로 공간 성격에 따라 식재 내용을 달리한다.



자료출처: http://www.green house.co.kr

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