지하수 강제 배출 없이 수위 유지

영구배수공법 문제 획기적 개선

슬래브ㆍ그라우팅 공정 불필요

시공성ㆍ경제성 ‘두토끼’ 잡아

충주 한 현장에서 시범 테스트해 본 BRP 공법  시공 모습. / KH건설 제공

[대한경제=김민수 기자]과도한 굴착공사에 따른 지반침하(싱크홀)가 도시 안전을 위협하고 있다. 전국 지반침하 사고는 2020∼2024년까지 총 867건에 달한다. 이 가운데 면적 9㎡, 깊이 2m 수준으로 땅이 꺼져 오토바이 운전자가 땅속에 갇힐 정도 크기의 대형 사고는 57건으로 집계됐다. 이러한 사고를 예방하고, 구조물의 안정성을 확보하기 위해서는 ‘지반보강’ 기술이 필수적이다. 지반침하를 예방하고, 구조물 안전을 높이는 주요 공법을 소개한다.

KH건설(대표 권혁범)은 빈번하게 발생하는 지반침하 사고를 예방할 ‘BRP 공법(부력저항파일 공법)’을 개발했다. BRP 공법은 지하 구조물 설치 시 경제성을 이유로 채택되는 ‘영구배수공법’의 문제점을 근본적으로 해결하고, 기존 부력앵커 공법의 단점을 보완한 기술이다.

원지반에 친환경 토양 고화재(바인더스)와 물을 주입해 잘 섞어주면 고강도의 지반개량체(Soil Mixing Pile)를 형성하고, 경화되기 전 내부보강재(강관+플레이트)를 삽입해 구조물에 작용하는 부력 및 양압력에 안정적으로 대응할 수 있는 기술이 BRP 공법의 핵심 원리다.

그동안 건설현장에서 주로 활용돼온 영구배수공법은 구조물 시공 후에도 지하수나 지표수가 구조물 주변 또는 내부에 장기적으로 유입되지 않도록 유도하거나 차단하는 배수 시스템이다. 이 공법은 시공이 간편하고, 공사비를 절감할 수 있다. 하지만 지속적인 지하수 배출로 주변 지반의 지하수위를 교란시키는 근본적인 문제를 내포하고 있다. 심할 경우 토립자 유실로 이어져 지반 내 공동을 형성해 지반침하 발생 위험을 급격히 증가시키기도 한다.

KH건설의 BRP 공법은 이러한 영구배수공법의 문제를 획기적으로 개선했다. BRP 공법은 지하수를 강제 배출하지 않고, 자연 상태의 지하수위를 최대한 보존하면서 구조물의 안정성을 확보한다.

구조물 자체의 무게나 인위적인 하중 증가 없이 개량된 지반과 내부보강재의 일체화된 거동 및 주변 지반과의 마찰 저항력을 통해 부력에 효과적으로 대응한다. 지하수위 저하에 따른 지반침하 발생 가능성을 원천적으로 차단하는 방안이다.

기존 부력앵커 공법과 달리 풍화암 이상 지반에 장착할 필요가 없어 시공 심도가 감소하고, 별도의 긴장력도 필요치않아 슬래브 또는 기초 콘크리트의 두께도 줄일 수 있다. 슬래브 설치 및 그라우팅 공정이 불필요해 시공성과 경제성을 높인 것도 장점이다.

KH건설은 2015년부터 지속적인 연구를 거듭해 총 6건의 특허를 출원했고, 충주에서 시범 테스트 후 강릉 건설현장에 실제 적용하며 성과를 입증했다. 당시 현장에서 2차례에 걸쳐 진행한 BRP 공법에 대한 재하시험에서는 모두 허용 기준을 만족하는 안정성을 확인했다. BRP 공법은 기술적 안정성을 인정받아 국토교통부 건설신기술 1차 심사를 통과했고, 현재 현장실사를 준비 중이다.

권혁범 KH건설 대표는 “BRP 공법은 지하수를 보존하면서도 구조물의 안전을 확보하는 기술로, 개발 초기부터 안전과 환경을 최우선 가치로 뒀다”며 “앞으로도 BRP 공법과 같은 혁신 기술을 통해 더 안전하고 지속 가능한 도시 인프라 구축에 기여하고, 국민들이 발밑 불안에서 벗어날 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.

김민수 기자 kms@

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