삼성물산, 지하차도 밑에서 수평 그라우팅 첫 도입조사단 “공법·지리적 특성 관리못해 지반 침하 가능성”

20일 서울시와 전문가 조사단, 시공사 삼성물산의 설명을 종합하면, 2013년 10월 석촌지하차도 밑에서 지하철 9호선 3단계 터널을 뚫던 굴착기가 작동을 멈췄다.

삼성물산은 원통형 기계를 회전시켜 수평으로 굴을 파는 실드(Shield) 공법을 썼는데, 전면에서 흙과 바위를 부수던 ‘커터’가 마모돼 새것으로 교체해야 했다.

커터를 바꾸려면 굴착기 바로 앞에 보이는 지반에 ‘그라우팅’을 해야 한다.

그라우팅은 터널을 뚫은 후 지하수 침투와 지반 침하를 막기 위해 특수 용액으로 터널 표면을 단단하게 만드는 것을 말한다.

그라우팅을 제대로 하지 않으면 커터를 교체할 때 지하수가 굴착기 안으로 쏟아져 들어올 수 있다.

그런데 커터 교체를 앞두고 삼성물산과 동부도로사업소가 그라우팅 방법을 두고 이견을 보였다. 동부사업소는 석촌지하차도 관리를 맡은 서울시 기관이다.

시공사 측은 지금까지 해온 대로 지상에서 수직으로 구멍을 뚫어 그라우팅 용액을 주입하는 ‘수직 그라우팅’을 하겠다고 밝혔으나, 동부사업소는 굴착기에서 용액을 뿌리는 방식인 ‘수평 그라우팅’을 제안했다.

시공사 측은 수직 방식이 수평보다 훨씬 효과적이고 일반적이라고 설명했지만, 석촌동이 문화재 지역인데다 지하차도에 구멍을 많이 내면 도로 안정성에 문제가 생길 것이라는 동부사업소의 의견을 결국 받아들였다.

지하철 공사 과정에서 한번도 수평 그라우팅을 해본 적이 없었던 삼성물산은 장비를 일본에서 수입하고, 굴착기를 다시 설계했다.

그라우팅과 커터 교체를 마치고 굴착기는 올해 1월 가동을 다시 시작했다. 보통 커터 교체는 2주면 충분한데 그라우팅 방식을 바꾸느라 4개월이나 걸린 것이다.

◇ ‘허술한’ 그라우팅이 지반 침하 불렀나 = 전문가 조사단은 삼성물산이 수평 그라우팅을 처음 적용하는 과정에서 적지 않은 문제에 봉착했을 것으로 보고 있다.

삼성물산은 지난 7개월간 새 그라우팅 방법으로 수백ｍ의 터널을 뚫은 상태다.

수평 방식은 석촌지하차도에 손상을 주지 않는다는 장점이 있지만, 수직 방식보다 시간이 오래 걸리고 더 많은 용액이 필요하다.

즉 이 공법을 쓰려면 굴착기가 이전보다 천천히 움직여야 한다. 터널 표면이 제대로 굳고 있는지, 터널에서 가장 약한 부분인 천장이 붕괴하지 않는지를 꼼꼼히 살펴야 한다.

만약 공사 중단 시간을 만회하기 위해 서둘렀다면 그라우팅이 제대로 안 됐을 수 있다.

석촌지하차도 아래는 충적층(모래와 자갈로 구성된 연약지반)이 두껍게 자리하고 있어 굴착에 따른 지하수 변동과 침하가 쉽게 일어날 수 있는 곳이다.

조사단은 시공사 측이 새로운 공법과 지리적 특성을 제대로 관리하지 못해 지반 침하를 일으켰고, 터널로 흘러 온 토사를 지상으로 배출시켰을 것으로 보고 있다.

이에 대해 삼성물산은 “공법의 장단점을 잘 파악하고 있었다. 동공이 발견되기 전까지 이상징후를 발견하지 못했다”고 맞서고 있다.

서울시와 조사단은 공사가 재개된 지난 1월부터 동공이 처음 발생된 이달 5일까지 공사 내역을 살펴보고 있다.

서울시 관계자는 “시공사는 공사장의 이상 징후를 실시간으로 파악해야 하는데 동공이 7개 생길 때까지 아무것도 몰랐다는 것은 이해할 수 없는 일”이라고 말했다.

서울시는 삼성물산이 제출한 데이터를 분석해 동공의 원인을 밝히고, 다음주 초 종합대책을 발표할 예정이다.

연합뉴스