• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권4호
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• pp.81-98
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• 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.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1997년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.295-300
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• 1997

건물지하터파기에서 지하굴착시 공사비절감 및 안전관리를 위하여 계측관리를 실시하였다. 본 빌딩은 길이와 폭이 38.6m, 28.5m, 터파기깊이는 17.5m로 원설계에서는 strut5단으로 토류벽을 지지하여 흙을 굴착하는 것으로 설계되어 있으나 토질주상도를 참고로 할 때GL-8.5m부터는 굳은 토사층 및 풍화암층이 나오는 상태이므로 원설계와는 달리 토층이 연약한 부분만 strut로 지지한 후 strut에 strain Gauge를 부착하여 굴착단계마다 strut의 응력을 검정하고 이 응력값이 부재의 허용응력 이내로 계속된다면 Strut단 수를 절감하는 방안으로 일을 추진하였으며 본문에서는 이에 대하여 설명하고자 한다. (중략)

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.543-561
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• 2020

본 논문은 터널 강지보 지지구조의 효과에 대한 연구 결과이다. 터널 굴착에 있어 상·하 반단면 굴착 공법은 상반굴착 후 지반이 불량한 경우, 강지보재의 지지력 부족으로 강지보재의 침하가 발생한다. 상반 굴착부에 설치된 강지보재 기초부가 하반을 굴착함에 따라 자체 하중, 측압 등 여러 영향으로 강지보재의 침하가 발생된다. 이로 인하여 터널 내공유지 곤란 및 안전성에 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 강지보재 지지구조체를 개발하였다. 이를 검증하기 위해 Terzaghi 이론식을 이용한 하중 및 하반 굴착으로 발생하는 ΔP를 구해 수치해석을 통한 구조검토 및 검증, 숏크리트 및 강지보재의 재료상사를 통한 축소모형 실험으로 지지구조체 유·무에 따른 거동특성을 분석하였다. 그 결과, 풍화토~연암 각 지반의 경우 토피고 10~40 m 구간에 대해 20.100~198.423 kN의 지지구조가 필요한 것으로 나타났다. 또한 축소모형 실험 결과 강지보재 지지구조체 설치 시 강지보재의 침하는 미설치시의 50% 수준으로 나타났다. 본 연구를 통하여 강지보재 지지구조체의 설치로 시공 시 발생하는 불확실성 및 여러 문제점을 보완할 수 있을 것으로 보여진다. 또한 강지보재 지지구조체 설치로 안정성, 경제성 및 공기 단축등과 같은 여러 효과로 적용성 또한 클 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권12호
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• pp.5-10
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• 2020

인천에 위치한 OO 깊은 굴착 현장을 대상으로 굴착에 따른 지반 물성값의 변화를 역해석을 통해 분석하였다. 굴착 단계별로 유한 요소 해석을 통해 예측한 굴착 지지 벽체의 수평방향 변위와 현장에서 지중경사계를 이용하여 계측한 값을 비교하여 지반의 강성을 업데이트하였다. 업데이트한 지반의 강성을 다음 굴착 단계에서 굴착 지지 벽체의 거동 예측에 사용하였다. Hardening Soil 모델을 이용한 유한요소해석 기법을 사용하였으며, 굴착 지지 벽체가 위치하는 지층을 역해석 대상 지층으로 선정하였고, 그 지층의 강성값을 역해석 대상으로 선정하였다. 굴착 초기 단계의 지반의 강성값은 당초 설계에서 사용한 강성값에 비해 큰 것으로 나타났다. 굴착이 진행됨에 따라 재역해석을 통해 산정한 지반의 강성값은 초기에 역해석으로 도출한 값에 비해 감소한 것으로 나타났다. 따라서, 굴착 단계에 따라 적절한 지반의 강성값을 입력해야 유한 요소 해석을 통해 정확한 굴착 지지 벽체의 변형을 산정할 수 있을 것으로 판단한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.145-153
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• 1990

본(本) 연구(硏究)는 굴착에 따른 지반심하(地盤沈下)와 벽변형(壁變形)의 관계를 규명하고자 느슨한 모래 지반(地盤)에서 앵커로 지지(支持)된 널말뚝의 모형실험(模型實險)을 한 것이다. 실험(實驗)에 고려된 요소로는 널말뚝의 하단구속(下端狗束), 앵커의 경사각(傾斜角), 널말뚝의 강성(剛性), 굴착단계(段階)이며 실험결과(實驗結果)는 기존의 이론(理論)과 버팀대로지지(支持)된 토류벽(土留壁)의 현장계측결과(現場計測結果)와 비교되었다. 분석결과(分析結果)는 일단(一段)의 앵커로 지지(支持)된 널말뚝의 지반침하(地盤沈下)를 예상하는 데에 이용될 수 있는 회귀식(回歸式)으로 나타냈고, 굴착으로 인한 벽변형(壁變形)과 지반침하(地盤沈下)는 굴착변의 지지방법(支持方法)에 따라 차이가 크다는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.77-88
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• 2007

6개의 도심지 굴착현장에서 계측된 현장계측자료를 토대로 다층지반에 설치된 앵커지지 지중연속벽에 작용하는 측방토압과 벽체의 변형을 분석하였다. 앵커지지 지중연속벽에 작용하는 측방토압의 분포는 사다리꼴 모양이며, 최대 측방토압의 크기는 $0.45{\gamma}H$임을 알 수 있다. 그리고 굴착면 상부에서도 $0.1{\gamma}H$의 토압이 작용하는 것으로 나타났다. 제안된 측방토압의 크기는 Terzaghi and Peck(1967), Tschebotarioff(1973) 및 홍원표와 윤중만(1995a)이 제안한 연성벽체의 경험토압보다 약 2배 정도 크다. 지중연속벽의 변형거동은 지지방식과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 앵커지지 지중연속벽의 수평변위는 굴착깊이의 0.1%이내에서, 버팀보 지지방식의 경우에는 굴착깊이의 0.25% 이내에서 발생하고 있어, 벽체의 지지효과는 앵커지지방식이 버팀보 지지방식보다 양호함을 알수 있다. 그리고 지중연속벽의 수평변위는 엄지말뚝으로 시공된 앵커지지 흙막이벽의 시공관리기준인 $\delta=0.25%H$ 보다 작으므로 지중연속벽으로 시공된 굴착현장의 안정성은 상당히 양호함을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.13-21
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• 2007

암반에 근입된 현장타설말뚝은 뛰어난 암반의 지지능력을 이용함으로써 교량이나 다른 대형구조물의 기초형식으로 널리 사용 중이다. 이러한 암반 근입 말뚝의 지지력은 주면 마찰력과 선단지지력으로 나누어 지는데 이 중 암바부의 주면마찰력이 대부분의 상부하중을 지지하는 경우가 많다. 몇몇의 연구자들에 의하여 암반 근입부의 공벽 거칠기가 주면마찰력에 영향을 준다는 보고를 하였으나, 거칠기에 중요한 영향을 미칠 것으로 판단되는 굴착장비에 따른 거칠기에 관한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 현장시험을 통하여 암반 굴착장비에 따른 공벽 거칠기에 대한 영향을 분석하였고, 그 결과로 굴착도구가 거칠기에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권1호
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• pp.63-78
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• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.5-19
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• 2017

국내 건축물 시공을 위한 지하 굴착은 안정성, 경제성 및 굴착 주변 여건 등을 고려하여 재래식 버팀대 공법(Strut, Ground Anchor)에서 점차 Top-Down 공법을 개량한 내부 영구 지지체 공법으로 변화하고 있다. 본 연구에서는 국내에서 범용적으로 사용되고 Top-Down 공법, New Top-Down 공법, S.P.S 공법, S.T.D 공법 및 B.R.D 공법 등 내부 영구 지지체 공법 현장을 선정하여 재래식 버팀대 공법과 공사비 및 공기를 비교 분석하였다. 또한 공사 중 흙막이 벽체의 계측 자료를 분석하여 흙막이 벽체의 안정성을 확인하였다. 그 결과 깊은 굴착 및 기반암층이 지표면으로부터 가까운 경우 영구 지지체 공법이 재래식 버팀대 공법보다 경제성과 시공성이 우수함을 알 수 있었다

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.29-39
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• 2016

본 연구에서는 경사지층에 설치된 앵커지지 흙막이 벽체의 거동분석에 있어서 2차원 및 3차원 유한요소해석을 이용하여 굴착심도(H), 굴착폭(L) 및 지반조건의 영향에 따른 수치해석방법의 정확성 및 적용성에 대하여 비교분석하였다. 폐합단면이 아닌 선형방향으로 설치된 흙막이 벽체의 굴착면을 따라서 지층의 변화가 급격한 구간에서 2개의 단면을 선정하여 2차원 유한요소해석을 수행하였으며, 이 2개의 단면을 포함하는 전체 구간의 3차원 유한요소해석을 수행하여 그 결과를 현장계측결과 및 탄소성해석결과와 비교분석하였다. 또한, 3차원 유한요소해석시 굴착심도(H)와 굴착폭(L)의 변화가 흙막이 벽체의 거동에 미치는 영향을 평가하기 위하여 굴착심도와 굴착폭을 변화시켜 해석을 수행하였다. 경사지층에 설치된 앵커지지 흙막이 벽체의 거동분석을 위한 2차원 및 3차원 유한요소 해석 결과, 굴착면을 따라서 길이방향 지반조건 변화의 영향을 3차원 수치해석을 통하여 확인할 수 있었으며, 2차원 해석과 3차원 해석은 지반조건 및 굴착심도에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다. 해석대상 지반이 암반이 지배적인 조건인 경우 2차원 및 3차원 수치해석 결과는 모두 실측값과 유사한 결과를 나타냈다. 그러나 암반에 비해 강성이 낮은 토사지반이 지배적인 조건에 있어서 일정심도(20m) 이상의 고심도 지반굴착에 따른 흙막이 벽체의 거동분석 시 2차원 해석결과와 3차원 해석결과는 큰 차이를 나타내고 있었다. 또한 굴착폭(L)의 변화에 따른 거동분석 결과, 보다 정확한 3차원 수치 해석을 위해서 굴착폭(L)의 해석영역을 일정범위(굴착심도의 2배) 이상으로 설정하는 것이 적합할 것으로 판단된다. 이와 같이 흙막이 벽체의 거동분석 및 안정성 검토시에는 지반의 기하학적인 비대칭성과 3차원 구조로 설치되는 흙막이 벽체 및 지보재의 특성을 고려한 3차원 수치해석 기법의 적용이 적절함을 알 수 있었다.