지반조사는 지상이나 지하의 건축구조물, 도로, 철도 및 터널 등을 건설하기 위한 위치를 선정하고 대상 부지의 지질공학적 특성을 평가하기 위한 것입니다.
또한 공사기간 중 지반의 거동을 측정하거나 기종 건축구조물의 안전성 평가를 위한 자료의 수집도 지반조사의 범위에 포함됩니다.
지반조사는 크게 예비조사와 현지조사, 그리고 실내 시험 등 세단계로 나누어 진행됩니다.
예비조사란 대상 지역에 대한 기존의 자료들을 수집하는 단계로서, 이로부터 전체적인 세부조사의 계획이 수립됩니다.
현지조사, 또는 세부조사는 크게 지표 지질조사와 지하 암반의 공학적 특성에 대한 조사로 나눌 수 있습니다.
마지막으로 실내 시험에서는 현지조사의 결과를 보완하기 위하여 토질 및 암석물성에 대한 시험을 수행합니다. 이러한 지반조사의 단계를 거쳐 부지의 적합성에 대한 최종적인 판단이 이루어지고, 필요한 경우에는 부지나 설계의 변경이 이루어집니다.
1. 예비조사(reconnaissance survey)
예비조사는 해당 지역의 지형이나 지질 분포 상태, 수리학적 환경 등에 대한 기존의 자료를 수집하는 단계입니다. 이 단계에서는 지형도나 지질도, 항공사진 등의 기초 자료와 인근 지역에서 이전에 수행된 공사와 관련된 성과자료 등을 수집합니다. 이로부터 대상 지역의 지형 및 지질 특성을 파악하고, 세부조사의 체계적인 수행 계획과 조사 방법 및 범위 등을 결정합니다.
1) 지형도와 지질도
지형도는 해당 지역의 지형적 특징 등을 나타내고 있는 것으로서 모든 지반조사의 기조적인 자료입니다. 1:50,000의 지형도가 기본이지만, 1:5,000이나 1:25,000의 지형도도 흔히 사용되고 있습니다. 지형도에는 등고선으로 표시되는 지형 뿐만 아니라, 행정 구분선과 도로나 철도, 하천, 그리고 주요 지형 지물의 분포 및 도편각(진북과 도북 사이의 편차를 나타내는 각)이 포함됩니다.
*진북(true north)- 언제나 변하지 않는 북쪽으로 북극성의 방향
*도북(grid north)- 지도상의 북쪽
지질도는 보통 1:50,000 축척을 사용하며, 지표에서 관찰되는 지표지질(암종)의 경계와 단층이나 절리의 분포 등 지질구조에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 지질도에는 해당 지역의 대표적인지 지질단면이 수록되어, 지하암반의 지질구조에 대한 자료를 제공합니다. 지질단면은 지질도에 표시된 암종들 사이의 경계와 단층이나 절리의 주향 및 경사 등의 지질자료를 이용하여 작성합니다.
지질도는 지질학적 조사에서 얻은 정보를 바탕으로 지질구조를 분석한 결과를 표현한 것이기 때문에 확보한 지질정보의 양과 정확성, 지질도 작성자의 생각과 해석에 따라 같은 지역이라도 완성된 도면의 내용이 다를 수 있습니다.
지질 구역의 분포는 "지질 계획"이라는 지형도에 표현됩니다. 지질도는 지표면에서 발견되는 지층을 기술하고, 지층 분포와 지형 등고선으로부터 3차원 지층 분포를 재구성할 수 있으며, 지질구조 발달의 역사를 읽을 수 있습니다.
유사하게, 지질 구역의 분포에 대한 수직 단면 표현을 "지질 단면 지도"라고 합니다. 일반적으로 지질 단면을 만들 때 지질 구조 발달의 역사를 읽을 수 있도록 단면의 위치를 설정합니다. 다만, 토목공사 등에 사용하기 위해 제작된 지질단면도의 경우, 대상 시공에 따라 쉽게 사용할 수 있도록 단면의 위치를 정하고 있어 지질구조 발달의 이력과 직접적인 관련이 없는 경우가 많습니다.
지형도는 지질 계획을 작성하는 데 사용되지만 지형도는 지표면의 지형에 식생, 토지 이용, 건물 및 도로를 표시하는 반면 지질도는 지반 구조와 표토를 제외하고 지반 (토지)의 지질 학적 구성을 표시합니다.
2) 공학 지질도(engineering geological map 또는 응용 지질도)
공학지질도(또는 응용 지질도)는 해당 지역의 지질 및 지형, 그리고 수리 지질학적 환경을 포괄적으로 나타내고 있는 것으로서 일반적으로 토목고아와 연관하여 작성됩니다. 공학 지질도는 지질도를 기초로 제작되며, 기반암의 분포및 표토층의 두께, 산사태와 침식현상 및 카르스트(karst) 지형과 같은 여러 가지 지질학적 상황을 나타냅니다. 또한 지표수나 지하수에 관한 자료, 암석의 투수율 자료, 침수지역 및 온천, 습지의 위치와 같은 중요한 수리 지질학적 자료 등이 포함됩니다.
공학 지질도의 축척은 작성 목적 및 지질환경에 따라 다양하지만, 일반적으로 광역적인 계획 수립을 위한 경우에는 1:25,000 내지 1:50,000의 축척을 사용하고, 도시계획, 산업 시설물의 설계 및 토목공사의 경우에는 1:5,000의 축척을 사용합니다.