토목기사 기초의 형식 — 얕은 기초와 깊은 기초

얕은 기초는 하중을 받는 범위가 좁고 근입깊이가 얕다. 독립기초는 기둥 하나를, 줄기초는 벽체를 따라 길게, 복합기초는 여러 기둥을 하나의 판으로 받는다. 라프트기초는 건물 전체를 하나의 넓은 판으로 받아 지반에 고르게 하중을 나눈다. 깊은 기초는 얕은 지층의 지지력이 부족할 때 하중을 깊은 지반까지 전달하며, 말뚝기초와 케이슨기초가 대표적이다. 케이슨기초는 다시 오픈케이슨, 공기케이슨, 박스케이슨으로 나뉘며, 지지층이 깊거나 수중 시공이 필요한 대형 구조물에 쓴다.

기초의 강성에 따라서도 거동이 달라진다. 강성기초는 자체 휨변형이 작아 침하가 비교적 일정하고, 유연기초는 상부 하중 분포에 따라 기초판 변형과 침하가 달라진다. 강성기초와 유연기초의 접지압 분포 차이는 [침하] 카드에서 자세히 다룬다.

말뚝은 하중을 지지하는 방식과 시공 방법으로 나뉜다. 마찰말뚝은 말뚝 표면의 마찰로, 지지말뚝은 단단한 지층에 닿아 지지한다. 시공 방법에 따라서는 해머로 박는 타입말뚝, 미리 파서 넣는 매입말뚝, 현장에서 콘크리트를 치는 현장타설말뚝으로 나뉜다. 말뚝이 여러 개 모인 군말뚝은 간격이 가까우면 응력이 겹쳐 효율이 1보다 작아진다. 군항 허용지지력은 단항 허용지지력에 말뚝 수와 군항 효율을 곱해 구하며, 말뚝 20개, 단항 15t, 효율 0.75이면 225t이다.

깊은 기초를 쓰기 어려운 경우에는 지반을 개량해 얕은 기초의 지지력을 확보한다. 연약지반의 대표적인 배수재로 샌드드레인과 페이퍼드레인이 있다. 샌드드레인은 정삼각형 배치에서 배수 영향원의 유효지름이 간격의 1.05배이고, 페이퍼드레인은 띠 모양 단면을 원으로 환산한 등치지름을 쓴다. 앵커는 지반을 보강해 구조물을 지지하는 방법으로, 점토지반에 그라우팅한 앵커의 극한지지력은 부착계수와 비배수전단강도, 부착면적을 곱해 구한다. 부착계수 0.6, 비배수전단강도 10t/m², 고정부 길이 5m, 직경 0.2m이면 0.6×10×π×0.2×5 ≈ 18.8t이다.