• 한국지반공학회논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.41-54
• /
• 2009

본 연구는 터파기 형태의 건설공사에서 레이커나 지반앵커 등의 추가적인 버팀이 필요 없는 2열 H-파일을 이용한 자립식 흙막이(SSR) 공법에 대한 것이다. SSR 공법은 사면파괴 방지용 억지말뚝의 역할을 하는 후열말뚝으로 1차적인 토압을 감소시켜 흙막이 벽체의 토압을 분담하고 억지말뚝과 흙막이 벽체의 일체화를 통해 흙막이 벽체의 강성을 증대시킴으로써 레이커나 지반앵커 등의 지보재가 필요 없이 지반굴착을 수행할 수 있는 자립식 흙막이 공법이다. 본 연구에서는 SSR 공법에 대한 실내모형실험 결과를 통하여 굴착에 따른 지반 및 흙막이 구조체의 변협과 토압특성을 분석하였으며, 여러 현장적용 사례와 계측결과를 통하여 굴착방법에 따른 흙막이 가시설의 실제 변형 특성 및 공법의 적용성을 평가하였다. 평가결과, 발생변위가 모두 계측 허용치 이내에서 만족하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제36권3호
• /
• pp.231-245
• /
• 2024

In recent decades, the protection and vulnerability of civil structures under explosion loads became a critical issue in terms of security, which may cause loss of lives and structural damage. Concrete retaining walls also restrict soils and slopes from displacements; meanwhile, intensive temporary loading may cause massive damage. In the current study, the modified Johnson-Holmquist (also known as J-H2) material model is implemented for concrete materials to model damages into the ABAQUS through user-subroutines to predict the blasting-induced concrete damages and volume strains. For this purpose, a 3D finite-element model of the concrete retaining wall was conducted in coupled Eulerian-Lagrangian simulation. Subsequently, a blast load equal to 500 kg of TNT was considered in three different positions due to UFC 3-340-02. Influences of the critical parameters in smooth blastings, such as distance from a free face, position, and effective blasting time, on concrete damage rate and destroy patterns, are explored. According to the simulation results, the concrete penetration pattern at the same distance is significantly influenced by the density of the progress environment. The result reveals that the progress of waves and the intensity of damages in free-air blasting is entirely different from those that progress in a dense surrounding atmosphere such as soil. Half-damaged elements in air blasts are more than those of embedded explosions, but dense environments such as soil impose much more pressure in a limited zone and cause more destruction in retaining walls.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
• /
• pp.521-532
• /
• 2008

Supporting system design and construction management for the soft and hard rock layers with fractured zones are very important theme for the safety of temporary retaining wall, surrounding ground and structures in the urban deep excavation for the construction of subway, railway, building etc. The prevailing design method of supporting system for the soft and hard rock layers in the deep excavation is mostly carrying out by simplification without proper consideration for the characteristic of rock discontinuities. Therefore the behaviors of rock discontinuities and fractured zones dominate the whole safety of excavation work in the real construction stage, serious disaster due to the failure of temporary retaining wall can be induced in the case of developing large deformations in the ground and large axial forces in the supporting system. This paper introduces examples of deep excavation where the soft and hard rock layers with fractured zones were designed to be supported by shotcrete and rock bolt, deformations of corresponding ground and supporting systems in the construction period and increments of axial force in the upper earth anchors and strut due to the these deformations were investigated through detailed analysis of measurement data, the results were so used for the management of consecutive construction that led to the safe and economical completion of excavation work. The effort of this article aims to improve and develop the technique of design and construction in the coming projects having similar ground condition and supporting method.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.61-69
• /
• 2008

The size of the construction projects become huge and complex, and the depth of excavation for the underground structures become deeper. Also the working area is not enough for loading materials and temporary facilities. This is the most case of recent construction projects in downtown area. Top-down is the most useful method for this kind of construction projects. Top-down construction method consists of supporting method, retaining wall type, foundation type and construction direction such as up-down or up-up. construction managers have to select sub-elements for top-down construction method in planning phase. This study is to suggest the sub-elements selection model for the top-down construction method, and the case study is conducted for evaluating this model.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제39권7호
• /
• pp.5-15
• /
• 2023

수평방향의 토압에 저항하는 흙막이 구조물(옹벽, 가시설 등) 설계에서 수동토압(Passive earth pressure) 산정은 중요한 요소이다. 토압이론에서 주동토압과 수동토압은 벽체 변위가 충분히 발생하여 한계변위에 도달한 한계상태에서의 토압이다. 흙막이 구조물설계에서 수동토압은 저항력으로 고려되는데, 이때, 수동토압이 발생하는 한계변위는 주동토압이 발생하는 한계변위의 10배 이상으로 이 변위를 수동토압산정에 적용하는 것은 비합리적이다. 그러므로 한계변위의 수동토압(Passive earth pressure)이 아닌 임의 크기의 수평변위에서 발생되는 임의 수동토압을 발현수동측토압(Mobilized passive earth pressure)으로 정의하고 흙막이 구조물의 안정성 검토에 발현수동측토압을 적용하는 것이 현실적으로 필요하다고 판단하였다. 본 연구에서는 모래지반에 대하여 문헌조사를 통해 흙막이 구조물의 안정성 확보가 가능한 허용수평변위를 0.002H(H:굴착깊이)로 제안하였으며, 임의수평변위에서 발생되는 발현수동측토압을 산정할 수 있는 반경험식을 사용하였다. 그리고 사질토 지반에서 구해진 발현수동측토압 자료를 바탕으로 실무에서 간단하게 적용할 수 있도록 벽체의 거동양상에 따른 Rankine의 수동토압에 적용 가능한 감소계수를 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제18권3호
• /
• pp.33-41
• /
• 2002

쏘일네일링 공법은 굴착이나 사면안정을 위해 가시설이나 영구용으로 국내에서 널리 이용되고 있다. 특히, 도심지 근접 굴착시 쏘일네일링 공법 적용시 고려사항은 벽체변위와 네일의 인장등 이다. 본 연구는 국내 여러 암반층을 포함하는 다층토 지반의 11개 쏘일네일링 현장에서 굴착단계별 네일의 인장력 거동을 계측자료와 역해석을 통하여 고찰하였다. 역해석 결과 네일의 최대인장력은 계측값의 50% 정도로 낮게 나타났고, 벽면에서 가상 파괴활동면까지의 거리를 주동영역거리라 할때 CLOUTERRE 보고서와 Cartier & Gigan이 각각 제안한 최종굴착 깊이(H$_{f}$ )의 0.3$H_f$,0.5$H_f$,에 비해 계측결과는 크게 나타났으며, 역해석은 이들이 제안한 범위내에 포함되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.93-101
• /
• 2010

도심지의 제한된 공간에서 대형 건축 지하구조물을 축조하기 위한 지하 굴토공사는 주변지반의 안정이 최우선 되어야 하며, 이를 위해서 흙막이 공사가 필수적으로 검토되어야 한다. 가설 흙막이 구조에서 응력부담재로 주로 사용되고 있는 H-Pile은 주열식 흙막이 벽체에서 지하외벽의 시공 이후에는 방치되므로 재료의 낭비를 초래하게 된다. 이를 개선하기 위하여 가설재인 H-Pile과 지하벽을 합성한 합성지하벽 공법이 개발되어 현재 많은 국내의 현장에 활용되고 있다. 본 연구에서는 지하합성벽의 전단내력을 평가하기 위하여 총 5개의 실험체를 제작하였다. 실험변수로는 전단연결재에 따른 합성율과 벽체 두께를 변수로 하여 실험을 실시하였으며, 기준식에서 제시하는 콘크리트 전단강도와 H-Pile의 전단강도를 실험값과 비교 분석하였다. 실험결과 합성율이 증가함에 따라 전단강도는 상승하지만 그 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 합성지하벽의 전단강도 산정시, 콘크리트 강재의 웨브 뿐만아니라, 강재플랜지의 기여도를 고려한 새로운 식을 제시하고 이를 이용한 계산결과와 실험결과를 비교한 결과 좋은 대응을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제36권1호
• /
• pp.29-38
• /
• 2020

최근 환기구, 비상탈출용 수직구, 취수탑 가시설 등 지중 가물막이 또는 차수벽체로 원형 가물막이가 많이 적용되고 있다. 원형단면의 경우 벽체에 작용하는 토압이 원형가물막이 형상에 따라 아칭효과(arching effect)로 인하여 작용토압에 대한 구조체의 부재력이 감소하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 원형 가물막이에 대한 2D 유한요소해석(FEM)을 활용하여 원형띠장(ring beam) 강성을 산출 후 탄소성해석에 적용하여 부재의 단면력을 검토하였다. 더불어 3D 유한요소해석(FEM)을 통하여 원형단면의 가물막이가 다각형 형태의 가물막이보다 전단력, 휨모멘트, 그리고 발생변위가 최소값을 갖는 것으로 나타났으며, 이로써 원형단면 가물막이가 구조적으로 보다 효율적인 단면 형태임을 확인하였다

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권7호
• /
• pp.99-104
• /
• 2007

심층혼합처리공법은 항만기초, 토류벽구조, 차수벽 및 가시설, 그리고 거축기초와 교량기초 등에서 다양하게 사용되어오고 있다. 이 공법은 지반개량을 통한 침하방지와 안정성확보를 위한 지반강도를 확보하기 위해 시멘트와 혼화제를 현장토와 혼합하는데 있어서 가장 효율적이고 경제적이어야 한다. 본 연구에서는 교반날개의 각도, 교반속도 등에서 다양한 교반조건을 적용하여 실내실험을 수행하였다. 실내실험은 현장 타설장비를 1:8 비율로 축소하여 제작하였다. 최적의 교반조건을 도출하기 위하여 다양한 교반조건에 따른 심층혼합처리 개량체의 강도를 분석하였다. 연구결과, 심층혼합처리공법의 교반조건은 개량체의 강도와 형상에 아주 큰 영향을 미치고 있음을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권3호
• /
• pp.20-27
• /
• 2014

토목, 건축 현장에서 굴착부 배면의 지반 및 각종 구조물의 안정을 유지하기 위하여 다양한 공법이 개발 및 적용되고 있다. 특히 인접한 건물 및 도로 등으로 인해 배면에 여유 공간이 없는 경우, 지중 연속벽 공법, 주열식 흙막이 공법이 사용되고 있다. 이러한 공법들은 콘크리트를 현장타설로 시공하여 품질관리의 어려움이 있고 양생기간으로 인한 시공기간의 길어지는 단점이 있다. 또한 위의 공법들은 대부분 임시시설로 사용되고 영구 구조체인 옹벽은 별도로 시공된다. 이 연구에서는 위에서 지적한 문제점을 해결하기 위하여 프리캐스트 부재를 활용한 주열식 벽체용 중공 프리스트레스트 콘크리트 파일을 제안하였다. 제안된 파일의 휨에 대한 구조적 거동을 평가하기 위하여 긴장력 도입 실험과, 휨실험을 실시하였다. 실험결과, 설계에 따른 충분한 긴장력이 도입되었음을 확인하였고, 차수용 옹벽 또는 안벽 구조물로서 사용한계로 판단되는 균열모멘트 또한 설계시 계산된 균열모멘트에 비하여 약 34% 정도의 여유를 가짐을 확인하였다. 극한한계상태인 최대모멘트는 실험을 통해 얻은 균열모멘트에 대해 59.2%의 추가적이 사용성를 확보하고 있음을 확인하였다.