건설안전기사 실기 – 터널 굴착작업 시 작업계획서

건설안전기사 실기시험에서는 터널 굴착작업, 보강공사와 같이 위험도가 높은 작업에서
“작업계획서에 포함되어야 할 내용”을 서술하라는 문제가 자주 등장합니다.

터널공사는 지반 특성이 매우 다양하고, 갑작스러운 붕괴·낙반 사고 위험이 높기 때문에
법령에서 요구하는 안전계획 요소를 반드시 외워두는 것이 중요합니다.

이번 문제는 강아치 지보공 설치 중인 터널 굴착 작업 장면을 기반으로
작업계획서에 포함해야 할 항목 3가지를 묻는 유형입니다.

문제

화면은 터널작업 강아치 지보공을 보여준다.
터널굴착작업 시 작업계획서에 포함되어야 할 사항 3가지를 쓰시오.

정답 및 근거

아래 항목 중 3가지를 작성하면 정답으로 인정됩니다.

1. 굴착의 방법

2. 터널 지보공 및 복공의 시공방법과 용수의 처리방법

3. 환기 또는 조명시설을 설치할 때에는 그 방법

 

관련 법령 – 굴착작업

「산업안전보건기준에 관한 규칙」 별표 4 사전조사 및 작업계획서 내용

해당 규정에서 터널공사 시 작업계획서에 반드시 포함해야 하는 주요 항목으로

• 굴착 방법

• 지보공·복공의 시공 방법

• 용수 처리

• 환기 및 조명
  등을 명시하고 있습니다.

 

해설 – 굴착작업

이 문제는 “터널 굴착 시 어떤 위험요소가 존재하며, 이를 관리하기 위한 핵심 계획항목은 무엇인가?”를 묻는 문제입니다.
터널공사는 개착공사와 달리 지하 암반을 뚫는 작업이기 때문에 특유의 복합 위험이 존재하고, 그 위험을 관리하는 요소들이 작업계획서에 반드시 포함되어야 합니다.

아래 내용을 이해하면 문제 풀이뿐 아니라 실제 현장에서도 큰 도움이 됩니다.

1) 굴착 과정 자체가 대형 붕괴사고의 핵심 위험

터널 굴착의 가장 큰 위험은 지반 안정성 상실 → 국부 또는 전체 붕락입니다.

• 굴착 속도가 너무 빠르면
  → 지반이 자중을 버티지 못하고 급격히 떨어짐

• 지반 조건을 잘못 판단하면
  → 암반이 양호한 줄 알았으나 실제로는 연암/풍화암 → 붕괴 급발생

• 버력(굴착 잔재물)을 제때 정리하지 않으면
  → 장비 매몰, 작업자 고립 사고로 이어짐

따라서 굴착의 방법, 순서, 장비 선정, 굴착 단위량은 반드시 작업계획서에 포함되어야 하며, 이는 법적으로도 명시된 항목입니다.

2) 지보공(강아치·록볼트·숏크리트) 시공 품질이 구조 안전을 결정

터널은 굴착 후 곧바로 **지보공(지반 지지 구조물)**을 설치해야 합니다.
지보공 품질이 떨어지면 굴착이 아무리 잘 되어도 결국 붕괴합니다.

지보공의 핵심 요소는 다음과 같습니다:

• 강아치(steel rib) : 굴착 직후 변형 방지

• 록볼트 설치 : 지반을 잡아주는 핵심 보강

• 숏크리트 : 지반 표면을 고정 → 이완 방지

• 인버트 공사 : 하부까지 완성하여 구조를 폐합(complete ring)

이 중 어느 하나라도 누락·부실시공되면
→ 훗날 전체 단면 붕괴(sizeable collapse)로 이어질 수 있습니다.

따라서 지보공 및 복공의 시공 방법과 순서, 설계 기준 준수 여부는 작업계획서 필수 항목입니다.

3) 지하수·용수(湧水) 발생은 터널 위험의 상시 요인

모든 터널은 지하수 영향을 피할 수 없습니다.

용수 처리가 미흡하면:

• 버력이 물과 섞여 슬러지화 → 장비 고착 및 전도

• 지반 연약화 → 바닥 솟음(heaving) 발생

• 암반 뒤채움부에 물 고임 → 내압 증가 → 2차 붕괴

따라서 작업계획서에는 반드시 다음이 포함되어야 합니다:

• 지하수 유량·수압 조사

• 용수 처리방법(양수, 집수정, 배수로, 펌프 운용)

• 비상상황(폭우, 돌발 용수) 대응계획

4) 밀폐·반밀폐 공간 → 환기 관리의 필수성

터널은 자연 환기가 거의 없는 공간입니다.
굴착 시 발생하는 **분진 + 폭발성 가스 + 배기가스(CO, NOx)**는 작업자 건강에 즉각적인 악영향을 줍니다.

환기 불량 시 발생 가능한 사고:

• 질식사고

• 저산소증으로 인한 의식 소실

• 가스폭발(특히 NATM 터널에서는 발파 후 가스 잔류 위험)

• 조명 불량 → 추락 및 장비 협착사고 증가

그래서 작업계획서에는 다음이 포함됩니다:

• 환기방식(제트팬, 송풍기, 배기팬 등)

• 환기효율 계산(공기교환율)

• 조명 설치기준(조도, 배치, 점등관리)

위험요인	포함해야 하는 계획 항목	포함 이유
지반 붕괴	굴착 방법	지반 안정성 확보
지보공 붕괴	지보공·복공 시공방법	구조 안전 확보
용수 유입	용수·지하수 처리방법	슬러지·연약화 방지
유해가스·분진	환기/조명 설치방법	질식·폭발사고 예방