[용어] 히빙(Heaving) 현상

1교시 용어형 정의·원리형 기초·토공사

히빙(Heaving) 현상

산업안전보건기준에 관한 규칙 제38조(지반 등의 굴착 시 위험방지)  |  제52조(토석붕괴 위험방지)  |  KOSHA Guide C-28 (흙막이 지보공 안전기준)  |  지하안전관리에 관한 특별법 제14조

1 개요 및 정의

히빙(Heaving)이란 연약 점토지반 굴착 시 흙막이 배면 흙의 자중 및 상재하중이 굴착 저면 지반의 지지력(점착력)을 초과하여 굴착 저면이 부풀어 오르는 지반 파괴 현상이다.
주로 연약 점성토 지반(c > 0, N값 < 4)의 깊은 굴착 현장에서 발생하며, 흙막이 붕괴·인접 구조물 침하 등 대형 재해로 이어지므로 사전 안정성 검토(Fs ≥ 1.2)가 법령상 의무이다.

2 발생 Mechanism (원리 도해)

발생 조건 (지반)

• 연약 점성토 지반 (N값 < 4)
• 비배수 전단강도 Cu 낮음
• 지하수위 높은 포화 지반

발생 조건 (시공)

• 굴착깊이 과다 (근입비 부족)
• 상재하중 과대 (중장비 근접)
• 흙막이 벽 강성 부족

3 안정성 검토 및 판정 기준

구분	검토 방법	안전 기준	불안전 시 징후
안정계수 (Fs)	Terzaghi 공식 Fs = 5.7cu / (γH + q)	Fs ≥ 1.2 (통상 1.5 이상 권고)	저면 부풀음 벽체 내측 변위
한계굴착 깊이	Hc = (π + 2) · cu / γ	H < Hc 유지	굴착 진행 시 급격 파괴
근입깊이	지반조사 + 설계검토	굴착깊이의 1/3 이상 확보	벽체 전도 주변 침하
N 값	표준관입시험(SPT)	N < 4 : 위험지반 대책공법 필수	히빙·보일링 복합 발생

※ cu: 비배수 전단강도(kN/m²)  |  γ: 흙의 단위중량(kN/m³)  |  H: 굴착깊이(m)  |  q: 상재하중(kN/m²)

4 안전대책 (단계별)

단계	세부 대책
계획·설계	지반조사(SPT·베인시험) 실시 → 안정계수(Fs≥1.2) 사전 검토 / 공법 선정 시 지하연속벽(CIP·SCW) 또는 근입깊이 충분한 Sheet Pile 채택
굴착 전	배면 상재하중 제거 (중장비 이격 2m 이상) / 지하수위 저하(Well Point·Deep Well) 실시 / 흙막이 근입깊이 연장
굴착 중	단계별 굴착(1회 굴착깊이 ≤ 1.5m) 준수 / 계측관리(경사계·하중계·침하계) 실시, 이상 징후 시 즉시 굴착 중단 / Island 공법(중앙부 선굴착) 적용으로 히빙 위험 저감
지반 보강	굴착 저면 지반개량(약액주입·동결공법·소일시멘트) / Earth Anchor 또는 추가 스트럿 설치로 벽체 지지력 강화 / 저면 균형하중 재하(사석·콘크리트 매트)
법령 이행	안전보건규칙 제38조(굴착 위험방지), 제52조(토석붕괴 방지) 준수 / 지하안전법 제14조에 따른 지하안전영향평가 실시 / 유해위험방지계획서(산안법 제42조) 포함 검토