해빙기(解氷期) 주요 위험 요인과 재해사례, 예방 대책

 

 

 기온이 0℃ 이하로 떨어지는 겨울철에는 지표면 사이에 남아 있는 수분이 얼어 붙으면서 토양이 부풀어 오르는 "배부름 현상 (Frost Heave : 동상)"이 발생하고, 기온이 높아지는 2월 말에서 4월 초인 해빙기가 되면 얼었던 땅이 녹으면서 "지반 융해 현상 (Thawing)"이 발생하여 지반이 연약해지면서,,

 절·성토 굴착면 및 흙막이 지보공 무너짐, 건설기계·장비 넘어짐, 가설 구조물 무너짐·변형이 발생할 수 있으며, 강풍에 의한 타워크레인·갱폼 무너짐, 콘크리트 강도 발현 지연에 따른 구조물 무너짐·변형 등의 대형사고가 발생할 수 있어 각별한 주의가 필요한 시기입니다.

 

1. 해빙기 주요 위험 요인 

1	굴착면 무너짐	-절·성토면 內 토양을 형성하는 입자 사이의 틈(공극)에 있는 물인 공극수가 동결과 융해를 반복하면서 비탈면 토사가 무너짐 -빗물 또는 눈 녹은 물이 지반 내부로 침투해 굴착면 활동력 증가 및 전단강도 저하로 무너짐
2	흙막이 지보공 무너짐	-굴착 배면 지반이 동결과 융해를 반복하면서 지반의 이완 및 약화로 흙막이 지보공이 무너짐
3	지반 침하	-동결과 융해로 인한 지반 이완 및 침하로 지하 매설물 파손 및 건설기계장비 넘어짐, 가설구조물(비계, 동바리) 지지대의 무너짐과 변형
4	거푸집 동바리 무너짐	-콘크리트 양생 시 저온에 의한 강도 발현 지연 또는 동결되었다가 해빙된 콘크리트의 강도 및 품질 저하로 인한 구조물 변형·무너짐

 

2. 해빙기 중점 관리 사항 

1	굴착 전, 작업 장소 및 주변 지반, 인접 건물에 대해 균열· 함수·용수 및 동결 유무 등 점검
2	굴착 작업시 굴착면의 적정 기울기 기준 준수 (산업안전보건기준에 관한 규칙 별표11. 개정 2023.11.14)    - 모래 1: 1.8   - 연암 및 풍화함 1:1.0   - 경암 1:0.5   - 그 밖의 흙 1:1.2
3	굴착면의 무너짐 방지 조치를 위해 흙막이 지보공 설치
4	굴착면의 계측 결과 분석을 통한 계측 값의 이상 유무 확인 (이상이 있는 경우 즉시 조치)
5	콘크리트 강도가 충분히 발현될 때까지 거푸집 동바리 존치 기간 유지   ※ 거푸집 존치 기간 (평균 기온 20℃ 이상일 때 4일,  10 ℃이상 20 ℃ 미만일 때 6일)   - 슬래브 및 보의 밑변, 아치 내면 : 설계 기준 강도의 3분의 2이상 (단, 140 kgf/ ㎠)     : 상부 층에서 콘크리트 타설 등 작업 하중이 크게 작용할 때, 상부 하중이 제거될 때까지 동바리 존치    - 기초, 보 옆, 기둥 및 벽 : 콘크리트 압축 강도 50 kgf/ ㎠ 이상
6	강풍에 대비해 각종 시설물, 표지판, 적재물 등의 결속 및 보강 상태 점검

 

3. 해빙기 재해 사례

굴착면 바닥에서 배관 청소 중 토사 무너짐	보강토 옹벽 무너짐
재해 개요  도시가스 배관 공사 현장에서 굴착 바닥면(높이 2.4m)의 가스 배관 설치 작업 중 수직으로 굴착된 굴착면 일부가 무너지면서 도시가스 배관을 청소하던 작업자가 토사와 콘크리트 더미에 매몰됨  (사망 1)	재해 개요  보강토 옹벽 상부의 천단 콘크리트(무근 두께 20cm) 철거 작업 중 높이 약 10m의 보강토 옹벽 일부가 무너지면서 토사 및 자재에 매몰됨 (사망3, 부상 1)
재해 원인  1. 굴착면 기울기 미확보   2. 흙막이 지보공 미설치  3. 사전조사 및 작업계획서 미작성  4. 굴착 작업에 대한 위험성평가 미실시	재해 원인  1. 사전 안전성 평가 미실시  2. 구조물의 들뜸·균열 등의 보수·보강 미실시  3. 배수시설 등에 대한 유지·관리 미실시
예방 대책  1. 굴착면 적정 기울기 확보  2. 지하매설물 등에 의해 수직 굴착 시 흙막이 지보공      설치  3. 작업 전, 사전조사 실시 및 작업계획서 작성  4. 굴착 작업에 대한 위험성평가 실시	예방 대책  1. 사전 안전성 평가 실시  2. 구조물의 들뜸·균열이 발생할 경우 보수·보강 후,      작업 재개   3. 보강토 옹벽의배수시설 등에 대한 유지·관리 철저

 

지반 침하로 하강한 콘크리트 펌프카 붐대에 맞음	콘크리트 타설 중 테크플레이트가 무너짐
재해 개요  절토 사면부 도수로 콘크리트 타설 작업 중 지반 침하로 콘크리트 펌프카 아웃트리거 접지부가 꺼지면서 동시에 펌프카 전면부가 앞으로 기울어져 순간적으로 하강한 붐 선단부 위에 머리를 맞음  (사망 1)	재해 개요  지하 1층 주차장 바닥에 콘크리트 타설 작업 중 상부 하중을 견디지 못하고 데크플레이트가 무너짐 (부상 5)
재해 원인  1. 작업계획서 작성 및 사전 점검 미실시  2. 콘크리트 펌프카 사용 시 지반 침하 방지 조치 미흡	재해 원인  1. 구조안전성 검토에 의한 시공 상세도 미작성·미준수  2. 데크플레이트 받침 구조적 안전성 미확보  3. 콘크리트 타설 계획 수립 및 이행 미실시
예방 대책  1. 콘크리트 펌프카 작업 전, 작업계획서 작성 및 사전      점검  2. 연약한 지반 제거 및 보강 실시  3. 펌프카 아웃트리거 접지부에 받침대 추가 설치 등     전도 방지 조치 실시	예방 대책  1. 거푸집 동바리 구조 검토 실시, 조립도 작성  2. 거푸집 동바리 조립 시 부재를 임의 시공 금지 및      조립도를 준수하여 시공  3. 콘크리트 타설 시 동바리의 변형·변위 등 점검,     감시자를 배치하여 이상 유무 점검

 

4. 해빙기 주요 위험에 대한 예방 대책

주요 위험		예방 대책
1	굴착면 무너짐	- 작업 전, 지반의 형상·지질, 지층의 상태, 부석·균열 유무, 지하 수위, 함수·용수 및 동결·    융해 상태의 변화 등을 점검  - 지반 內 눈 녹은 물 또는 빗물의 유입을 방지하기 위해 배수로나 천막을 설치  - 굴착면 기울기 및 지하 수위 측정 등 계측 실시 및 이상 여부를 확인  - 굴착면과 배면의 상부에 하중을 증가시킬 수 있는 차량 운행 또는 토사 등 자재 적치    금지  - 토석의 붕괴·낙하가 발생할 수 있는 장소에 방호 시설 또는 출입 금지 표지판을 설치  - 굴착 작업 시 지반 종류에 따라 굴착면의 적정 기울기 확보  - 굴착면 기울기의 확보가 어려운 경우에는 흙막이 지보공을 설치해 무너짐 방지
2	흙막이 지보공 무너짐	- 작업 전, 흙막이 지보공 부재의 변형, 부식, 손상, 탈락 유무와 상태 점검  - 계측 결과 분석을 통한 계측 값의 지속적 또는 이상 유무를 확인  - 굴착 작업 전, 작업 장소 및 주변 지반에 대해 균열·함수·용수 및 동결 유무 점검  - 굴착 작업 중 소단 굴착을 통해 토압에 대한 안정성 확보, 흙막이 지보공 설치   - 흙막이 배면에 차량 운행 또는 굴착 토사 등 중량물의 적치를 금지  - 지중 內 표면수 침투를 방지하기 위해 굴착 배면에 배수로 설치 또는 천막을 설치  - 토석의 붕괴·낙하가 발생할 수 있는 장소에 방호시설 또는 출입 금지 표지판 설치
3	지반 침하	- 현장 주변 지반, 인접 건물의 침하·균열·변형 여부를 확인  - 1일 1회 이상 순회 점검 실시, 도시가스, 상·하수도, 관로 등 지하매설물 안전상태 점검  - 지반 침하로 인한 비계, 거푸집 동바리 등 가설구조물의 붕괴·변형 방지를 위해    가설구조물 하부에 받침목을 설치하거나 기초 콘크리트를 설치하는 등 지반 지지력 확보  - 공사용 차량, 건설기계 장비 등의 전도·전락 방지를 위해 가설도로 및 지반 상태를 점검,    건설기계 장비 거치 지반의 지내력 확보 및 받침목을 설치  - 지하매설물 파손, 공사장 주변 축대나 옹벽 무너짐 및 지반 침하 등의 위험 요인 발견시    관계기관에 신속하게 신고하고 접근통제 등 조치
4	콘크리트 및  동바리 무너짐	- 거푸집 동바리 설치 시 구조 검토 후, 조립도를 작성하고 준수  - 파이프 서포트의 이음은 4개 이상의 볼트 또는 전용 철물을 사용, 3본 이상 이어서    사용금지, 높이 조절용 핀은 전용 철물을 사용  - 높이 3.5m 이상은 2m마다 수평연결재를 두 방향으로 설치, 강재를 수평연결재로    사용하는 경우 전용 연결 철물을 사용  - 거푸집 동바리는 진동, 충격, 편심 등에 의해 이탈되지 않도록 멍에 등에 견고히 고정  - 계단 등 경사 구간에 설치되는 거푸집 동바리는 단판에 하중이 고루 전달될 수 있도록    쐐기 등을 이용해 수직으로 설치  - 지하철, 특수 구조물 등 층고가 높거나 슬래브의 두께가 두꺼운 중량 구조물인 경우    시스템 동바리 및 조립 강주 등을 활용  - 시스템 동바리 구조 검토 시 전체 층고에 대한 좌굴 안전성 검토 및 가새를 설치, 확인  - 파이프 서포트 수평연결재 설치 시 클램프 등 전용 철물을 사용해 견고하게 설치  - 상재 하중이 지반 저면까지 축력 방향으로 안전하게 전달될 수 있도록 동바리 수직도 준수  - 동결되었다가 해빙된 콘크리트 구조물의 경우 콘크리트 강도가 현저히 저하되어 구조물    로써 제기능을 발휘하지 못하므로 콘크리트의 강도를 수시로 확인  - 콘크리트 강도가 충분히 확보될 때까지 거푸집 동바리 존치기간 준수  - 콘크리트 타설 작업 전, 펌프카 설치 장소의 지반 상태를 확인, 다짐이 되지 않은    흐트러진 상태의 지반, 연약 지반 및 굴착 배면 근접 구간일 경우 펌프카 위치를 변경