2024년 11월 22일 제5회 PRM 컨퍼런스때 발표한 내용을 아래와 같이 다시 요약하여 제시한다.
지반 리스크의 이해를 돕기 위하여, 지반 리스크 관리를 성공적으로 하지 못한 실패현장의 사례를 소개한다.
(1) 침하(홍적층 : 자연적 요인)에 대한 예측을 잘못한 인위적 요인으로, 심각한 잔류침하가 발생하여, 태풍 내습시 공항이 폐쇄되는 피해와, 현재도 유지관리의 어려움이 지속되는 大阪(오사카)만의 관서국제공항 실패사례 (그림 1)
(2) 연약지반 위에 지반개량이나 기초처리 없이 옹벽을 설치하고 뒤채움을 할 때, 연약지반의 저부파괴를 일으킨 실패사례
(3) 연약지반이 분포하는 경사지에 토공으로 단지를 조성하다가 편토압(하중)으로 인해 사면활동이 발생하여, 도로와 가스관 및 인접 단지에의 피해로 재시공한 사례
(4) 이태리의 유명한 피사의 탑이 기울어진 이유와 복원방법에 대한 사례 (그림 2)
(5) 연약지반이 출현하는 지역에는 대부분의 구조물 기초를 말뚝기초 일변도로 계획함으로써, 침하관리를 적절히 하지 못한 상태에 발생하는 대응 사례
(6) 과도한 지하수 개발로, 지역 전체가 침하하는 지역침하의 피해와 대책 사례
(7) Sink Hole 메카니즘과 사례 (그림 3)
(8) 공동이 부분적으로 분포하는 석회암 지역에 설치한 말뚝기초의 불확실성으로, 추가조사와 탐사결과로, 그라우팅공법의 보강 사례
(9) 케이슨 기초를 적용한 장대교량에 기초 타설을 위한 시점에서, 설계 당시의 지반조사 결과보다 연약한 암반이 분포하여, Micro Pile로 보강⋅변경한 사례
(10) 패각류나 산호석으로 형성된 공극이 많은 암반지역에 물막이를 위해 널말뚝을 타설하였지만, 널말뚝 근입 하단의 암반 공극으로 유입된 바닷물을 차수가 어려워서, 공사 도중에 그라우팅으로 보강한 실패사례
(11) 아파트 단지에, 주차장 설치를 위하여 흙막이 시설 없이 굴착하고, 아파트 배변에 토사를 적치하여 전도사고가 발생한 실패사례
(12) 싱가폴 Nicoll Highway 흙막이의 붕괴로, 노선을 변경한 실패사례 (그림 4)
(13) 유역면적에서 유입된 우수(아열대 지방의 강우)로 붕괴된, 홍콩의 보강토 공법의 실패사례 (그림 5)
(14) 일본의 福岡(후쿠오카) 博多(하카다) 역 앞의 터널(NATM) 붕락 사례 (그림 6)
(15) 지진으로 발생하는 지반공학적 피해 사례
(16) 지반 속에 존재하는 환경 문제(자연적 및 인위적 요인)의 대응방안
등 수많은 자연적 요인과 인위적 요인을 갖는 지반의 문제를 도입부에 거론하여, 지반공학 리스크의 이해를 돕도록 한다.
많은 건설공사가 순조롭게 준공되지 못하는 것이 현실이지만, 국내에서는 그런 사례의 구체적인 자료를 구하기가 극히 어려운 실정이다. 일본의 공개된 사례를 수집하여, 그 원인을 분야별로 정리함으로써, 지반공학적인 리스크(Geotechnical Risk)와 발주처와의 계약관계 및 기술자의 오류(Human Risk)가 대부분(50% 내외)을 차지함을 밝힌다.
지반 리스크에 대한 일반론에 대해 설명을 하고, 지반 리스크를 줄이기 위한 방법론에 대한 설명을 한다.
소결론은 가능한 설계이전의 단계인 계획 단계에서부터 리스크의 전문가(SME)를 활용함으로써, 리스크를 줄여가야 함을 강조한다. 또한 낙관적 리스크 관리로만 프로젝트를 진행할 것이 아니라, 가능한 비관적 리스크 관리의 입장에서 공사 중에 예상치 못한 리스크가 발생하여 공사비 증가나 공사기간이 늘어나는 일이 없도록 관리가 필요함도 설명한다. 그런 방법의 대안으로 제시하는 일본의 지침서를 소개하는데, 가능한 계획단계에서부터 지질 또는 지반전문가를 발주자 입장에서 프로젝트를 관리하여 리스크의 절반을 차지하는 지반 리스크를 줄여나갈 것을 제안한다.
국내는 거의 전무한 상태인 지반 리스크를 외국에서는 어느 정도의 연구와 실무적용이 되고 있는지? 어떤 방법으로 추진하고 있는지를 소개한다.
(1) 약 100년 전부터 미국에서 틀을 잡기 시작한, 프로젝트의 계획과 상위(相違)한 현장(DSC) 문제를 어떻게 해결할 것인가를 위하여 개발된 GBR(Geotechnical Baseline Report)의 경위와 함께, Baseline 개념을 도입하여 출간한 미국 토목학회 ASCE 출판물의 내용을 간략히 소개한다. GBR은 초기에 터널공사를 중심으로, 설계-시공 분리발주방식에서 시작하였지만, 지금은 설계-시공 일괄발주방식 뿐 아니라, PPP 방식에도 적용하며, 터널 이외의 다양한 공종에도 적용되고 있음을 밝힌다.
(2) 영국의 Clayton 교수의 저서 ‘Managing Geotechnical Risk’라는 책의 내용을 소개하는데, 이 서적은 지반 리스크(Geotechnical Risk)의 개념과, 발주자와 설계자 및 시공자의 역할에 대한 내용을 언급하고 있으며, 지반 리스크를 파악하기 위한 기술양식을 제시하여 실무자의 적용성도 높이게 함을 소개한다.
(3) 일본의 경우는 토질 및 기초 전공자의 모임인 지반공학회와, 지질조사에 종사하는 업계의 모임인 지질조사업협회연합회(전지연)가 양분되어, 지질 및 지반 리스크 관리를 위해 많은 노력을 하는 구체적인 내용을 제시하면서, 문제점이 무엇인지도 언급한다. 전지연의 리스크 학회 창설과 영역확장을 위한 노력을 하는 과정을 설명하고, 2010년 창립한 지질 리스크 학회가 2024년 3월에 소정의 역할(창립목적)을 완성하였기에 해산한 소식까지 언급한다. 또한 일본에서 발간한 2편의 번역도서와 1편의 도서도 목차와 함께 소개한다. (물론, 현재는 더 많은 도서도 출간되어 있다.) 한편 도입부분에서 설명한 福岡(후쿠오카) 博多(하카다) 역 앞의 NATM 붕락 사례를 계기로 만들어진 ‘지질⋅지반 리스크 관리 지침서’의 핵심적인 내용(One-Team 체제가 필요하고, 지반기술전문가가 계획단계에서부터 발주자 측에서 더 큰 역할을 해야 한다는)도 그림을 제시하면서, 구체적인 설명을 한다.
(4) 사면의 리스크 관리를 위한 뉴질랜드 지침서(Manual)도 소개하는데, 지반 리스크의 위협 발생확률과 지반 리스크 기회 발생확률을 결정하기 위해, 현장의 암반을 5등급으로 구분하여 지반 리스크를 관리하는 내용이다.
4. 마지막으로, 국내에는 터널분야를 제외하면, 연구자나 관심을 갖는 자가 거의 없는 지반 리스크 분야의 활성화를 위한 발표자의 의견을 제시한다. 이런 의견 제시와 관심의 집중으로 지반 속에 내재해 있는 수많은 리스크를, 터널분야에 머무르지 않고 지반공학의 전반적인 분야에 대해서, 기존의 계획-설계-시공-감리-유지관리의 관점에서의 프로젝트 추진이 아니라 지반 리스크의 개념을 함께 도입함으로써, 보다 원활하고 성공적인 프로젝트의 관리가 이루어지기를 소망하는 마음으로, 지난 2년간 자료수집과 번역 및 정리한 결과를 공동으로 발표한다.
