파일기초(말뚝기초)와 지내력기초(직접기초)는 건물 하중을 지반에 전달하는 방식이 다릅니다. 지내력기초는 지표면 가까운 지반의 힘을 이용해 하중을 지탱하는 얕은 기초이고, 파일기초는 지반이 약하거나 지지층이 깊을 때 말뚝을 박아 하중을 전달하는 깊은 기초입니다. 아래에서 두 기초의 장단점을 비교하고, 다른 기초 시공법도 간단히 정리했습니다. 비교는 지반 조건, 환경, 건물 종류를 기준으로 했습니다.
장단점 비교
- 지내력기초 (직접기초)
- 장점:
- 경제적: 지지층이 얕을 때 (지표면 5~10m 이내) 비용이 적고 시공이 간단합니다. 기초 면적을 늘려 하중을 분산할 수 있습니다.
- 친환경적: 소음이나 진동이 적어 도심지나 건물 근처에서 사용하기 좋습니다. 지하 매설물 확인도 쉽고 지하수 영향을 덜 받습니다.
- 신뢰성: 시공 중 지지층을 눈으로 확인할 수 있어 안정적입니다. 하중이 클수록 수평 지지력도 강해집니다.
- 예: 소규모 건물, 지반이 단단한 곳 (예: 자갈 지반, 지내력 300kN/m² 이상).
- 단점:
- 지반 제한: 연약지반(모래, 점토)이나 지지층이 깊은 곳에선 부등침하 위험이 큽니다. 경사지에서는 사면 붕괴 가능성도 있습니다.
- 하중 한계: 고층 건물처럼 무거운 하중은 버겁고, 지내력이 약하면 기초 면적을 너무 넓혀야 합니다.
- 세굴·지하수: 세굴 위험이 있거나 지하수위가 높은 곳에선 근입 깊이를 조정해야 합니다.
- 파일기초
- 장점:
- 높은 지지력: 연약지반이나 깊은 지지층(10m 이상)에서도 안정적으로 하중을 지탱하며 침하를 잘 막아줍니다. 말뚝 끝과 마찰력으로 강한 지지력을 얻습니다.
- 유연성: 지반 조건에 따라 지지 방식(완전지지, 마찰지지 등)을 고를 수 있고, 경사지나 지지층 깊이가 달라져도 구조물에 영향이 적습니다.
- 환경 적응: 기초 면적이 작아 좁은 공간에 적합하고, 다양한 지반(나무말뚝은 지하수 아래, 강관말뚝은 단단한 지반)에 맞춰 쓸 수 있습니다.
- 예: 고층 건물, 교량, 무거운 구조물 (예: PHC 파일로 지지력 강화).
- 단점:
- 비용·시간: 시공비가 높고 공사 기간이 깁니다. 전문 장비(해머, 오거 등)가 필요하고, 말뚝 연결 시 지지력이 약간 줄어들 수 있습니다.
- 환경 영향: 항타 공법은 소음과 진동이 크고, 포화 지반에선 공극수압 때문에 지지력이 약해질 수 있습니다. 주변 건물에 영향을 줄 가능성도 있습니다.
- 복잡성: 말뚝 간격(예: A=2.5d 이상, B=1.5d 이상)을 잘못 설정하면 비효율적이고, 현장 타설 시 품질 관리가 어렵습니다.
요약: 지내력기초는 지반이 단단하면 저렴하고 간단하지만, 파일기초는 약한 지반에서 안정적입니다. 지반 조사 결과(지내력, 지지층 깊이)와 건물 하중에 따라 선택하세요. 예를 들어, 지내력 100kN/m² 미만인 연약지반에선 파일기초가 필수입니다.
기초 시공방법
기초 시공은 지반 조건에 따라 달라지며, 파일기초와 지내력기초 외에 케이슨기초, 피어기초도 있습니다.
1. 지내력기초 시공
- 종류: 독립 푸팅(기둥 하나 지지), 연속 푸팅(띠 모양으로 여러 기둥 지지), 복합 푸팅(2개 이상 기둥 지지), 온통기초(전체 바닥판 지지).
- 시공 순서:
- 굴착: 기초 깊이(깊이 < 폭)까지 파고 평평하게 만듭니다.
- 철근 배치: 기초판에 철근망을 설치합니다.
- 콘크리트 타설: 구멍을 채우고 다져 지반과 밀착시킵니다.
- 양생: 콘크리트가 굳으면 상부 구조물을 연결합니다.
- 특징: 간단해 소규모 건물에 적합. 지내력 확인 후 기초 면적을 계산(하중 ÷ 지내력).
2. 파일기초 시공
- 종류: 항타 공법, 현장 타설 공법, 복합 공법.
- 시공 순서 (항타 공법):
- 지반 조사: 토질 상태 확인.
- 말뚝 박기: PHC 파일 같은 제작된 말뚝을 해머로 박아 지지력을 높입니다.
- 말뚝 머리 처리: 상부에 캡을 설치.
- 현장 타설 공법:
- 천공: 오거로 구멍 뚫기.
- 철근 삽입: 철근망 넣기.
- 콘크리트 타설 및 양생.
- 특징: 깊이와 직경 조절 가능. 포화 지반에선 배수 장치 필요.
3. 기타 기초 시공
- 케이슨기초: 큰 중공 기초를 만들고 굴착하며 내려놓습니다. 깊은 지지층에 유리하지만 30m 깊이 한계. 장점: 수평 지지력 강함. 단점: 주변 구조물에 영향.
- 피어기초: 수직 구멍을 파고 콘크리트 타설. 종류: 인력 굴착(Chicago 공법), 기계 굴착(Benoto, RCD 공법). 장점: 진동·소음 적고 수평력 강함. 단점: 깊은 굴착 시 비용 높음.
- 팁: 지반 조사로 지내력 확인 후 적합한 기초 선택. 연약지반에선 파일이나 피어기초 선호.
실제 시공 전에는 전문가 상담과 지반 조사가 필수입니다. 추가 질문 있으면 말씀해주세요!