DOI QR코드

DOI QR Code

지중연속벽 시공을 위한 트렌치 굴착시 지반변형에 관한 모형실험

Model Tests on Ground Deformation during Trench Excavation for Diaphragm Walls

  • 홍원표 (중앙대학교 공과대학 건설환경공학과) ;
  • 이문구 (중앙대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 이재호 (중앙대학교 방재연구소)
  • Hong, Won-Pyo (Dept. of Civil & Environmental Engrg., Chung-Ang Univ.) ;
  • Lee, Moon-Ku (Dept. of Civil Engrg., Chung-Ang Univ.) ;
  • Lee, Jae-Ho (Disaster Prevention Research Institute, CAU)
  • 발행 : 2006.12.31

초록

지중연속벽 시공을 위한 트렌치 굴착시 굴착배면지반의 침하거동을 규명하기 위한 모형실험을 실시하였다. 트렌치 굴착을 모사하는 모형실험장치를 제작하였으며 계측시스템을 이용하여 트렌치 굴착시 굴착배면지반의 침하를 측정하였다. 모형실험결과 트렌치 굴착시 굴착배면지반의 침하량은 굴착면에 가까워질수록 크게 증가하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 지반의 상대밀도가 작고, 지하수위가 높을수록 굴착시 배면지반에서의 침하량은 크게 발생하였다. 그리고, 굴착배면지반에서의 침하량은 최종 굴착깊이의 약40%에 해당하는 이격거리에서 급격하게 증가함을 알 수 있었다. 한편, 트렌치 굴착완료후 굴착면내 안정액의 수위를 저하시킬 경우 굴착측벽에서는 벌징(Bulging) 현상이 발생되고, 굴착배면지반에서는 침하현상이 발생되어 종국에는 굴착면 상부에서 지반붕괴가 발생되었다. 모형실험에서 측정된 굴착배면지반에서의 침하량은 Clough and O'Rourke(1990)에 의해 제안된 침하량보다 작게 발생하였으며, 굴착배면지반의 침하기준선은 굴착벽면 주변에서 급격하게 증가하는 쌍곡선형태로 관찰되었다.

A series of model tests were performed to investigate the ground deformation during trench excavation for diaphragm walls. An apparatus was manufactured to observe the failure pattern of a slurry-supported trench in sandy ground. Ground deformations including settlement and lateral displacement of the surrounding ground adjacent to the trench were carefully monitored during excavation. Experimental observations indicated that the settlement of the adjacent ground increased with closing to the trench. Especially, the considerable settlement occurred at the distance which was equal to 40% of the excavation depth. And, the higher settlement was obtained when the relative density of ground was looser and the ground water table was higher. Also, the lateral wall face of excavated trench was bulged with lowering the slurry level In stages and then the upper part of trench failed finally. The envelope of ground surface settlement could be represented as a hyperbolic line and the measured settlement was smaller than those predicted by Clough and O'Rourke (1990).

키워드

참고문헌

  1. 이처근, 안광국, 허열 (2000) 'Diaphagm Wall에서 굴착깊이-시간-변위에 관한 원심모형실험', 한국지반공학회논문집, 제16권, 제5호, pp.179-191
  2. 이철주 (2005) '해성점토층에 실시된 지중연속벽 시공에 의한 지반의 변위 분석', 한국지반공학회논문집, 제21권, 3호, pp.43-54
  3. 중앙대학교 (2003) '미주아파트 재건축을 위한 근접 지하굴착공사가 주변건물의 안정성에 미치는 영향에 관한 연구보고서', 중앙대학교, pp.60-81
  4. 한국지반공학회 (2002) '굴착 및 흙막이 공법 - 지반공학시리즈3', 구미서관, pp. 172-175
  5. 홍원표, 강승인 (2000) '성토지지말뚝에 작용하는 연직하중에 대한 모형실험' 한국지반공학회논문집, 제16권, 제4호, pp.239-242
  6. Clough, G.W. and O'Rourke, T.D. (1990) 'Construction induced movements of insitu walls', Design and Performance of Earth Retaining Structures, Geotechnical Special Publication, No. 25, ASCE, pp.439-470
  7. Huder, J. (1972) 'Stability bentonite slurry trenches with some experiences in Swiss practice, Proc. of the 5th European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Madrid, Vol. 4, pp.517-522
  8. Nash, J.K.T.L. and Jones, G.K. (1963) 'The support of trenches using fluid mud', Proc. of Symposium on Grouts and Drilling Muds in Engineering Practice', London U.K., pp.177-180
  9. Piaskowski, A and Kowalewski, Z. (1965) 'Application of thixotropic clay suspension for stability of vertical sides of deep trenches without strutting', Proc. of the 6th ICSMFE, Montreal, Vol. 2, pp.526-529
  10. Rankine, W. M. J. (1857) 'On stability on loose earth', Philosophic Transactions of Royal Society, London, Part I, pp.9-27
  11. Schneebeli, G. (1964) 'Le stabilite des tranchees profondes forees en prensence de boue' Houille Blanche, Vol.17 No.9, pp.815-820
  12. Thorley, C.B.B. and Forth, R.A (2002) 'Settlement due to diaphragm wall construction in reclaimed land in Hong Kong', Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol.128 No.6, pp.473-478 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2002)128:6(473)
  13. Tsai, J.S., Jou, L.D. and Hsieh, H.S. (2000) 'A full-scale stability experiment on a diaphragm wall trench', Canadian Geotechnical Journal, Vol.37, pp.379-392 https://doi.org/10.1139/cgj-37-2-379