건축물의 기초가 앉는 지반은 단단할수록 좋다. 반대로 부실한 지반위의 건물을 사상누각(砂上樓閣)이라 한다. 암반이 나오면 공사하기는 다소 불편해도 구조의 안전에는 더없이 좋다. 최소한 단단한 점토질이면 된다. 그러나 모래나 연약한 지반일 경우 그 상태에서 건축물을 앉힐 수는 없다.

▶ 기초를 결정하기 위해서는 미리 땅을 알아야 한다

설계에 앞서 토질의 상태를 미리 알아보아야 한다. 이를 지반조사라 하는데 사전조사와 본조사로 나누어 한다. 지반조사를 통하여 얻은 결과에 따라 건축물의 구조체의 결정은 물론 터파기 공법과 흙막이 공법 등을 결정한다.

지반의 조사방법은 직접 일부를 파보거나 쇠막대기를 이용하여 짚어보는 방법이 있지만 공사의 규모가 작은 경우에 한한다. 지하 깊이 20m이상 굴토할 계획이라면 이런 방법으로는 알 도리가 없으므로 그 깊이까지 보링을 하여 확인하는 방법을 택한다. 강한 드릴 같은 것으로 회전하면서 땅속을 뚫고 들어가면 땅속의 토질이 밖으로 밀려 나오는데 이를 분석하면 지층의 상태를 알 수 있게 된다. 건축할 대지에 최소 2개이상 그 범위가 넓으면 구멍의 개수를 증가하여 확인해야 안전한 설계를 할 수 있다.

▶ 연약한 지반을 보강하는 방법

단단한 지반의 경우는 별도 보강 없이 그 상태에서 기초를 앉힐 수 있지만 연약한 지반의 경우는 적당한 보강방법을 강구해야 한다.

그리 연약한 지반이 아니라면 잡석이나 모래를 깔고 다지는 간단한 방법이 있다. 소규모 건축물의 경우는 이 방법을 택해도 큰 문제가 없다. 그러나 연약한 지반의 정도가 심할 경우는 불량한 흙을 완전히 걷어내고 새로이 자갈이나 경질의 흙으로 메울 수는 있지만 대규모 공사장에서는 불가능하다.

▶ 나무말뚝과 콘크리트말뚝 박기

경량 건축물을 앉힐 경우 그 기초면을 올릴 수 있도록 나무말뚝을 단단한 곳 깊이까지 박는 경우도 있다. 나무말뚝 대신에 전주(電柱)처럼 생긴 기성 콘크리트 말뚝을 박거나 아니면 공사현장에서 땅에 구멍을 파고 콘크리트 말뚝을 만들어 굳은 다음에 기초를 앉히는 방법도 있다. 이 경우 대규모 건축물에서 많이 선택한다.

말뚝을 암반까지 닫도록 박는 경우가 원칙이지만 암반까지의 깊이가 너무 깊어 시공이 곤란할 때에는 말뚝의 개수를 증가시켜 촘촘히 박아 흙이 밀실하게 하는 방법도 있다. 말뚝이 부피만큼 주위의 불량한 흙은 서로 밀착하여 지내력이 높아지기 때문에 굳이 깊은 암반까지 도달하지 않더라도 기초를 앉힐 수 있다.

말뚝을 박을 때 기초가 앉을 위치에 정확히 박되 말뚝간의 간격 등을 정확하게 배치하고 수직으로 박도록 해야 한다. 특히 기성 콘크리트말뚝을 박을 때에는 말뚝의 운반과 야적 공간을 확보하고 말뚝을 박는 기계의 선정은 소음도, 효율성, 안전성 등을 감안하여야 한다. 말뚝 박는 기계는 소음과 진동은 물론 기름방울의 인근에 튀기기 때문에 공사 현장 주변에 방음막 등을 임시로 가설하는 게 좋다. 말뚝의 현장 반입시 설계도에 명시된 규격이 제대로 들어왔는지를 확인하고 업자가 제시한 카탈로그와 재료 시험 성적서와 KS 규격품 여부를 반드시 확인해야 한다. 현장에 반입된 말뚝은 박을 위치 가까이에 부리도록 하고 크레인을 사용하여 작업할 경우 크레인 작업 공간 범위 내에서 부리도록 해야 한다. 말뚝을 기계로 박을 때 수직이 되도록 박되 중간에 파손되면 다시 새것으로 교환해 박아야 한다. 말뚝이 한 개로는 부족할 경우는 현장에서 이어 사용한다. 작업 공정이 계획대로 실시되는지를 확인하고 말뚝 평면도에 실시 상황을 알 수 있도록 지름별로 색깔을 구분하여 칠하고 박은 날짜를 기록해 둔다.

▶ 공사현장에서 말뚝설치하는 방법

현장에서 말뚝을 바로 설치하는 방법도 공사의 규모나 공사장의 여건을 감안하여 결정한다. 이를 현장타설 말뚝 또는 제자리 콘크리트 말뚝이라 한다. 이는 기성 콘크리트 말뚝을 박을 때 나오는 소음이 없다.

여러가지 방법이 있지만 일반적으로는 소정의 깊이까지 흙을 파고 콘크리트를 타설하여 말뚝을 만든다. 흙을 파는 방법과 콘크리트를 타설하는 방법에 따라 페데스탈 말뚝(Pedestal Pile), 콤프레솔 말뚝(Compressol Pile), 레이몬드 말뚝(Raymond Pile)등으로 구분한다. 현장 말뚝은 철근 없이 순수한 콘크리트만으로 하지만 필요한 경우는 철근을 미리 조립하여 콘크리트를 칠 수도 있다.

말뚝 공사가 끝나면 지하 흙파기를 하고 기초가 앉을 수 있도록 밑창 콘크리트를 친다. 밑창 콘크리트 위에 먹매김으로 위치를 정확히 하고 그에 따라 기초공사를 하게 된다.

모든 게 기초가 튼튼해야 하지만 건축물에서 기초를 앉힐 수 있는 지반을 보강하는 것이 무엇보다도 중요하다는 사실을 잊으면 안된다.

* 발췌 : 윤혁경의 건축법 해설 (http://www.archilaw.org)