• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권12호
• /
• pp.67-74
• /
• 2012

기존건물의 지하층과 인접하여 굴착 시 양단벽체 토사의 마찰로 발생하는 아칭효과는 굴착벽체에 작용하는 토압을 경감시키게 된다. 본 논문에서는 굴착깊이에 대한 배면폭의 비와 벽마찰각의 변화에 따른 아칭효과의 변화를 다양한 조건에서 수치해석을 통하여 살펴보았다. 수치해석 모델은 원심모형시험결과를 바탕으로 검증하여 적용하였으며, 아칭에 의한 토압경감 효과는 굴착깊이에 대한 배면폭의 비가 작고 벽마찰각이 커짐에 따라 증가함을 알 수 있었다. 이와 같은 아칭 현상은 기존의 아칭이론 중 Handy(1985)가 제안한 이론식을 통하여 가장 정확히 묘사 가능함을 알 수 있었다.

• 지질공학
• /
• 제19권4호
• /
• pp.475-482
• /
• 2009

절토사면에 설치된 흙막이벽의 거동은 도심지 굴착공사에 적용된 흙막이벽의 거동과는 다를 것이다. 배면경사지에 설치된 흙막이벽 설계법을 확립하기 위하여는 흙막이벽 및 배면지반의 변형거동을 상세히 규명할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 아파트 신축부지 절개사면의 보강을 위하여 앵커지지 흙막이벽과 억지말뚝이 설치된 사면을 대상으로 계측을 수행하였다. 계측결과 굴착초기에는 흙막이벽의 변형이 배면경사지반의 변형보다는 크게 발생되나, 굴착깊이가 깊어짐에 따라 배면경사지반의 변형이 크게 발생되었다. 이는 굴착으로 인한 흙막이벽의 변형이 흙막이말뚝의 강성과 앵커인장력에 의하여 억제되었기 때문으로 판단된다. 앵커에 도입된 선행인장력은 흙막이벽의 거동에만 큰 영향을 미치며, 강우로 인한 흙막이벽의 변형은 지하수위의 변화보다 지표부근에서 침투된 침투수의 영향이 큰 것으로 나타났다. 한편, 굴착배면의 경사진 사면에 설치된 앵커지지 흙막이벽의 수평변위는 굴착배면지반이 수평인 흙막이 굴착의 경우 보다 2~6배 정도 크게 발생하였다.

• 지질공학
• /
• 제15권2호
• /
• pp.155-168
• /
• 2005

절개사면에 설치 된 흙막이벽의 거동은 도심지 굴착공사에 적용된 흙막이벽의 거동과 다르다. 배면경사지 설치된 흙막이벽 설계법을 확립하기 위하여는 흙막이벽 및 배면지반의 변형거동을 상세히 규명할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 아파트 신축부지 절개사면의 보강을 위하여 앵커지지 흙막이벽과 억지말뚝이 설치된 사면을 대상으로 현장계측을 수행하였다. 계측결과 굴착초기 흙막이벽의 변형은 배면경사지반의 변형보다 크게 발생되지만, 굴착깊이가 깊어짐에 따라 배면경사지반의 변형이 크게 발생됨을 알 수 있다. 이러한 이유는 굴착초기에 흙막이벽의 변형이 흙막이 말뚝의 강성과 앵커인장력에 의하여 억제되었기 때문으로 판단된다. 앵커에 도입된 선행인장력은 흙막이벽의 거동에만 큰 영향을 미치며, 강우로 인한 흙막이벽의 변형은 지하수위의 변화보다 지표면 부근에서의 침투수에 의해 영향을 받는다 한편, 굴착배면의 경사진 사면에 설치된 앵커지지 흙막이벽의 수평변위는 굴착배면지 반이 수평인 흙막이벽의 수평변위 보다 2-6배정도 크게 발생하였다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제8권4호
• /
• pp.81-98
• /
• 1992

고층건물이나 지하철등의 건설시 지하굴착을 깊게 실시하므로서 지하공간의 활용도를 증대시킬 수 있다. 이 경우 지하를 연직으로 굴착하기 위하여는 흙막이벽과 지지구조를 안전하게 설계 시공하여야 한다. 최근에는 지하굴착시 지하작업공간확보등의 이점 때문에 흙막이벽지지 구조로 앵가를 만이 사용하는 경향이 있다. 본 논문에서는 사질토지반의 지하굴착을 실시한 8개 감각현장에서 굴착을 위한 흙막이벽을 지지하기 위하여 사용된 앵카에 하중계를 부착하여 앵카의 축력을 측정하였다. 측정된 앵카축력으로부터 환산된 측방토압은 흙락이벽체의 강성에 관계없이 지표면으로 탁터 굴착깊이의 30%에 해당되는 깊이까지는 선형적으로 증가하다가 그 깊이 아래부터는 일정분포를 보이는 사다지꼴모양의 분포를 보였다. 이 일정토압 분포부분의 토압은 평균적으로 최종굴착 깊이에서의 Rankine 주동토압의 63%에 해당하거나 쳔직상개입의 17점에 해당하였다. 이 연구 결과 사질토지반의 앵카지지 흙막이벽의 앵카축력설계에 적용하기 위한 측방토압으로는 Terzaghi-Peck이나 Tschebotarioff의 경험적분포를 다소 수정하여 적용할 수 있음을 알았다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.31-40
• /
• 2008

탄소성구성방정식을 적용한 유한요소법을 이용하여 흙막이벽의 변형형상에 따른 배면지반의 변형거동을 예측하였다. 굴착배면 지반의 변형형상은 흙막이벽 부근에서는 흙막이벽 변형형상과 유사하게 나타나지만 흙막이벽으로부터 멀어질수록 켄틸레버 형상으로 변한다. 그리고 흙막이벽의 상부변형을 억제시키면 배면지반의 변형(침하량, 측방이동량)을 감소시킬 수 있다. 또한, 굴착에 따른 흙막이벽의 변형형상은 굴착배면지반의 소성파괴영역 및 안전율 저하영역에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.5-14
• /
• 2005

인천국제공항 공사현장의 흙막이 굴착단면에서 계측된 자료를 검토하여 연약지반에 설치된 강널말뚝 흙막이벽의 수평변위와 굴착주변지반의 변형에 대한 상관관계를 조사하였다. 벽체의 지지방식에 따른 강널말뚝 흙막이벽의 수평변위는 앵커지지, 복합지지, 버팀보지지 순으로 작게 나타났으며, 각각의 지지방식에 따른 최대수평변위 발생위치도 서로 다르게 발생하였다. 흙막이벽의 최대수평변위 및 최대수평변위속도는 굴착지반의 안정수가 ${\pi}$이하일 경우 각각 굴착깊이의 $1\%$, 1mm/day이하로 발생되고, 안정수가 ${\pi}+2$ 이하일 경우 각각 굴착깊이의 $2.5\%$, 2mm/day이하로 발생되며, 안정수가 ${\pi}+2$ 이상일 경우 급격하게 증가한다. 또한, 굴착저면에서의 N치가 감소함에 따라 흙막이벽의 최대수평 변위는 증가하며, N치가 약 10이하일 경우 흙막이벽의 최대수평변위는 급격하게 증가함을 알 수 있다. 한편, Terzaghi(1943)에 의해 제안된 히빙에 대한 안전율이 감소함에 따라 흙막이벽의 최대수평변위는 증가하며, 히빙의 안전율이 2.0일 경우 흙막이벽의 최대수평변위는 급속하게 증가함을 알 수 있다. 따라서, 국내 연약지반 강널말뚝 흙막이벽의 경우 히빙에 대한 안전율은 2.0으로 제안할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권2C호
• /
• pp.65-74
• /
• 2011

본 논문에서는 대구경 소일-시멘트 교반체를 보강재로 적용한 토류벽의 굴착 시 거동을 현장 시험시공 결과를 통해 분석하였다. 먼저 대구경 소일-시멘트 교반체 공법에 대한 설명 및 기본 설계개념을 기술하였다. 공법을 9.8 m 굴착 현장에 적용하면서 굴착 단계별 벽체의 거동을 수평변위 및 하중 계측자료를 바탕으로 분석하였으며, 굴착에 의해 발생한 인접지반의 변위를 침하 계측 및 수치해석을 통해 평가하였다. 분석 결과, 대구경 소일-시멘트 교반체로 보강된 벽체는 보강재 길이가 0.45 H (H:벽체 높이) 이상인 경우 변위 및 토압 발생 거동이 소일 네일링과 같은 기존 공법으로 지지된 토류벽과 유사한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제11권1호
• /
• pp.63-78
• /
• 1995

최근 도심지에서 건물 및 지하철 건설시 보다 효율적인 지하공간을 활용하기 위하여 깊은 굴착이 많이 실시되고 있다. 이와 같은 지하굴착공사에 있어서 앵커지지 굴착공법은 넘은 작업공간을 확보할 수 있는 이점이 있으므로 많이 사용되고 있다. 본 논문의 목적은 27개 사례현장으로부터 얻은 현장계측결과를 토대로 앵커지지 흙막이벽에 작용하는 측방토압산정식을 마련하는데 있다. 앵커축력은 흙막이벽을 지지하기 위해 앵커두부에 부착된 하중계로 측정하였으며 흙막이벽의 수평변위는 홀막이벽 배면에 설치된 경사계로 측정하였다. 앵커축력 및 흙막이벽 수평변위로 부터 산정된 앵커지지 홀막이벽에 작용하는 측방토압은 사다리들 분포를 나타내고 있었다. 이와 같은 측정토압과 여러 경험식으로 주어진 경험토압사이에는 약간의 차이가 있었다. 따라서 앵커지지 흙막이벽에 작용하는 측방토압은 종래 사용되고 있는 경험식에 약간의 수정을 가한 후 사용함이 바람직하다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.267-281
• /
• 2015

본 연구에서는 흙막이벽과 같은 수직굴착과 터널과 같은 지하공간의 연속적인 굴착에 따른 지반 거동과 토압 변화를 실험적으로 연구하였다. 굴착 단계별로 벽체 거동, 토압 변화, 그리고 지표 침하의 측정이 가능한 길이 160cm, 높이 120cm의 모형 토조를 제작하였다. 실험은 균일하게 조성된 사질토 지반에서 벽체에 임의의 변위를 가하고, 토압 변화와 지표 침하를 확인하는 방식으로 수행하였다. 모형실험은 흙막이벽과 지하공간의 연속적인 시공을 모사하기 위하여 흙막이벽 굴착을 모사하는 우측벽체 10개 및 지하공간 굴착을 모사하는 하부벽체 5개를 순서대로 거동시켜 모사하였다. 실험 결과, 벽체의 주동변위로 감소된 토압이 주변 벽체로 분담되는 아칭현상이 모든 벽체에서 발생함을 확인하였다. 연속되는 시공을 모사한 실험에서 phase마다 아칭현상을 확인할 수 있으나, 하부1단 벽체의 거동 시, 우측10단 벽체는 다른 경우와 달리 토압이 50%정도만 회복됨을 보였다.

• 지질공학
• /
• 제23권1호
• /
• pp.47-55
• /
• 2013

대구 지하철 굴착공사 중 노출된 굴착벽의 수평변위분석을 위해 서로 인접한 3개소의 경사계 계측자료를 이용하여 굴착지반의 변위특성 및 원인을 지질공학적 관점에서 고찰하였다. 연구지역은 경상누층군 하양층군 반야월층 지반에 해당하며 안산암질화산암, 석회질셰일, 사암, 호온펠스, 규장암맥 등으로 구성된 하부의 암반층과 이를 부정합으로 피복하고 있는 상부의 토사층으로 구성된다. 경사계 계측공 중 D4 지반의 암반층은 RMR V 등급이며, 층리면과 단층면을 따라 심도 12 m 지점에서 N34W 방향으로 최대수평변위량이 101.39 mm로 분석 되었고, D5 지반의 암반층은 RMR IV 등급이며, 셰일의 층리면, 셰일과 규장암의 접촉면을 따라 심도 9 m와 14 m에서 거의 남쪽 방향으로 최대수평변위량이 53.01 mm ~ 55.17 mm로 측정 되었다. Y6 지반의 암반층은 RMR III 등급이며, 상부 토사층과 하부 암반층의 경계면인 부정합면을 따라 심도 7 m 지점에서 S52W 방향으로 12.65 mm의 최대수평변위량을 나타낸다. 굴착벽에서 측정한 암반 내 불연속면들을 평사투영하여 예상되는 변위방향과 각 경사계 계측분석 결과 얻어진 수평변위방향이 거의 일치하는 결과를 보였으며, 굴착벽의 지중수평변위는 암반 내 불연속면의 발달정도와 종류, 배향 및 암석의 종류에 좌우되며, 굴착벽에 수직방향과 수평평행방향의 벡터 합성 방향으로 많이 발생한다. 또한 토사층 내 지중수평변위의 양상이 심도에 따라 비교적 곡선이며 연속적 궤적을 보이는데 반해 암반층 내 지중수평변위의 양상은 직선적이고 불규칙적 궤적을 나타낸다.