SCW 공법 — 물을 막는 소일시멘트 흙막이벽
3축 오거로 땅을 파면서 시멘트 밀크를 넣고 흙과 섞어 흙+시멘트 벽을 만들고, 굳기 전에 H형강을 꽂는 공법입니다. 벽이 끊김 없이 이어져 물을 막는 것이 가장 큰 장점입니다. SMW라고도 부릅니다.
한눈에 카드 Soil Cement Wall · SMW
- 분류
- 흙막이 벽체 · 주열식 연속벽
- 차수성
- ●●●● 좋음
- 벽체 강성
- ●●●● 보통
- 공사비 · 공기
- 중간
- 소음·진동
- 작음
- 잘 맞는 현장
- 지하수가 많은 도심, 차수벽
원리: 물은 소일시멘트가, 힘은 H형강이
오거 날개가 흙을 깎으면서 끝에서 시멘트 밀크를 뿜어 그 자리의 흙과 섞습니다. 굳으면 흙과 시멘트가 섞인 기둥이 되고, 기둥을 겹쳐 이어 붙이면 틈 없는 연속벽이 됩니다.
소일시멘트는 물은 잘 막지만 휘는 힘에는 약합니다. 그래서 굳기 전에 H형강 심재를 꽂아 흙의 힘은 H형강이 받도록 역할을 나눕니다.
시공순서 6단계 (평면으로 보기)
1측량·안내 강재 설치
벽 위치를 표시하고 오거가 따라갈 안내 강재를 놓습니다.
2굴착하며 시멘트 밀크 혼합
3축 오거가 내려가며 흙과 시멘트 밀크를 섞습니다.
3겹쳐서 다음 작업
앞 작업과 한 기둥을 겹쳐 연속벽을 이어 갑니다.
4H형강 심재 삽입
굳기 전에 정해진 간격으로 H형강을 꽂습니다.
5캡빔 시공
벽 머리를 정리하고 캡빔으로 묶습니다.
6굴착·띠장·버팀보
단계별로 파며 지보를 설치합니다. 별도 차수는 거의 필요 없습니다.
겹침 방식, 시멘트 밀크 배합, 심재 간격은 설계와 시험시공으로 정합니다.
장점과 단점
장점
- 연속벽이라 별도 차수 공법이 거의 필요 없음
- 소음·진동이 작음
- 현장 흙을 그대로 재료로 씀
- 지하수 많은 곳에서 배면 침하를 줄이기 좋음
단점
- 장비가 커서 넓은 작업 공간이 필요
- 시공 연장이 짧으면 비경제적
- 연암 이상 단단한 지반은 시공이 어려움
- 흙 종류에 따라 소일시멘트 강도가 들쭉날쭉
- 슬러지(배토) 처리 비용과 장소 필요
이럴 때 쓰고, 이럴 때 피한다
쓰기 좋은 현장
- 지하수위가 높은 사질토·점성토
- 도심이라 소음·진동을 줄여야 함
- 시공 연장이 충분히 김
다른 공법을 검토할 현장
- 작업 공간이 좁아 대형 장비 진입 불가 → CIP + 차수 그라우팅
- 얕은 곳에 암반 → CIP 등 천공식
- 더 큰 강성이 필요 → CIP, 슬러리월
시공 시 유의사항
| 항목 | 관리 포인트 | 소홀히 하면 |
|---|---|---|
| 배합·주입량 | 시험시공으로 정한 시멘트 밀크 배합과 주입량 유지 | 강도 부족, 차수 불량 |
| 교반 | 오거 관입·인발 속도를 지켜 충분히 섞음 | 섞이지 않은 흙 덩어리, 무른 구간 |
| 겹침·수직도 | 앞 엘리먼트와 겹침 위치 확인, 수직 유지 | 깊은 곳에서 벽 사이 틈, 누수 |
| 심재 삽입 시기 | 소일시멘트가 굳기 전에 H형강 삽입 | 심재가 끝까지 안 들어감 |
| 슬러지(배토) | 임시 보관·반출 동선과 장소 사전 확보 | 현장 오염, 작업 정체 |
| 품질 확인 | 코어 채취 등으로 강도·연속성 확인 | 굴착 중 무른 면 노출 |
현장에서 자주 놓치는 것
- 슬러지 더미처리 장소·반출 동선을 착공 전에 정해 둔다
- 무른 면혼합 불량 의심 — 층이 바뀌는 구간에서 잘 생긴다
- 묻힌 H형강앞면이 안 보이면 깎아서 찾은 뒤 브래킷 용접
- H형강 간격도면과 맞는지 굴착 단마다 확인
- 심재는 굳기 전에 들어가야 한다. 장비 고장이나 자재 지연에 대비한 대책을 미리 세운다.
- 흙이 바뀌는 층에서 잘 안 섞인다. 자갈층이나 점토 덩어리 구간은 굴착하면서 무른 면이 없는지 본다.
- 슬러지가 생각보다 많이 나온다. 처리 장소와 반출 동선은 착공 전에 정한다.
- H형강 앞면이 묻혀 있으면 띠장 브래킷 용접 전에 면을 깎아 찾는다.
- 장비가 크다. 진입로, 회전 반경, 지반 지지력부터 확인한다.
비교 공법
- CIP와 차이 — CIP는 더 단단하지만 말뚝 사이로 물이 새서 차수 보강이 필요합니다.
- 시트파일과 차이 — 시트파일도 물을 막지만 박아 넣는 방식이라 진동이 크고 단단한 지반에는 어렵습니다.
- H-파일+토류판과 차이 — 차수가 전혀 안 되는 대신 훨씬 쌉니다.
참고 기준·출처
- 국토교통부 KCS 21 30 00 가설흙막이 공사, KDS 21 30 00 가설흙막이 설계기준
- 횡토압을 받는 소일시멘트벽체(SCW)의 설계식에 대한 적정성 평가 및 제안 — 다축 오거, 시멘트 현탁액 혼합, SMW와의 관계
- 공개특허 KR20140055639A — 3축 오거 천공, H형강 응력재, 차수 처리 불필요, 대형 장비·작업 공간, 연암 이상 곤란
- CIP 현장 적용성 평가 논문 — SCW 강성·차수 관련 비교
- 시멘트 대체재료를 활용한 SCW공법 연구