본 논문은 최근 건물의 대형화, 초고층화에 따른 도심지 대규모, 대심도 굴착 시 주변 지반의 거동에 대하여 현장 계측 자료 및 수치 해석결과, 기존 제안식들을 비교 검토하여 국내 현장의 흙막이 설계 시 활용 가능한 자료를 제공한다.
흙막이 공사를 위한 지반 굴착 시 설계자는 흙막이 벽체 자체의 안정성뿐만 아니라 주변 지반의 이완 및 지반 침하, 지하수위 저하와 같은 굴착에 따른 인접 지반 거동의 정확한 이해가 필요하다. 그러나 국내 지반에 대한 명확한 해석 방법이나, 예측 기법을 제시하고 있지 못하기 때문에 굴착에 따른 주변 지반의 안정성 확보 문제가 중요시 되고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 여러 ...
본 논문은 최근 건물의 대형화, 초고층화에 따른 도심지 대규모, 대심도 굴착 시 주변 지반의 거동에 대하여 현장 계측 자료 및 수치 해석결과, 기존 제안식들을 비교 검토하여 국내 현장의 흙막이 설계 시 활용 가능한 자료를 제공한다.
흙막이 공사를 위한 지반 굴착 시 설계자는 흙막이 벽체 자체의 안정성뿐만 아니라 주변 지반의 이완 및 지반 침하, 지하수위 저하와 같은 굴착에 따른 인접 지반 거동의 정확한 이해가 필요하다. 그러나 국내 지반에 대한 명확한 해석 방법이나, 예측 기법을 제시하고 있지 못하기 때문에 굴착에 따른 주변 지반의 안정성 확보 문제가 중요시 되고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 여러 수치 해석적 방법 또는 모형실험과 같은 지난 많은 연구에도 불구하고 일반적으로 추정치와 경험적인 값에 의존하는 설계는 실측치와 상당한 차이가 있는 경우가 빈번히 발생되고 있다. 이는 대상 지반의 특성을 예측하기 어렵고, 수치해석 상의 한계점과 대상 구조물의 특성 파악이 어렵기 때문이다.
본 논문에서는 지층 구성이 유사하고 버팀보 및 앵커로 지지된 5개소의 현장을 선정하고, 계측사례를 중심으로 벽체의 최대수평변위 및 최대수평변위 발생위치와 인접 지반의 침하량 및 침하 영향범위 등을 분석하여 수치해석 결과 및 기존 제안식과 비교 분석하였다.
현장계측의 분석결과와 수치해석결과는 기존 제안식보다 다소 작은 값의 경향을 보였고, 이는 배면 그라우팅의 효과 및 벽체의 근입심도 부근의 지반 강성 차이가 원인으로 판단된다. 또한 현장 계측결과는 수치해석결과와 다소 차이가 발생하였으나 이는 현장 지반 물성치 적용의 한계와, 시공 시 굴착 단계 별 구조물의 설치 시기등의 모델링 상의 한계로 인한 것으로 판단된다.
향후, 보다 다양한 지반 조건에서의 계측자료를 검토하고 역해석 등의 다각적인 연구를 통해 국내 현장조건에 맞는 설계와 철저한 시공 관리를 통하여 보다 안전하고 경제적인 시공을 하는 것이 바람직 할 것으로 사료된다.
주요어 : 흙막이 벽체, 인접 굴착, 토압, 버팀보, 어스앵커, 배면그라우팅
본 논문은 최근 건물의 대형화, 초고층화에 따른 도심지 대규모, 대심도 굴착 시 주변 지반의 거동에 대하여 현장 계측 자료 및 수치 해석결과, 기존 제안식들을 비교 검토하여 국내 현장의 흙막이 설계 시 활용 가능한 자료를 제공한다.
흙막이 공사를 위한 지반 굴착 시 설계자는 흙막이 벽체 자체의 안정성뿐만 아니라 주변 지반의 이완 및 지반 침하, 지하수위 저하와 같은 굴착에 따른 인접 지반 거동의 정확한 이해가 필요하다. 그러나 국내 지반에 대한 명확한 해석 방법이나, 예측 기법을 제시하고 있지 못하기 때문에 굴착에 따른 주변 지반의 안정성 확보 문제가 중요시 되고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 여러 수치 해석적 방법 또는 모형실험과 같은 지난 많은 연구에도 불구하고 일반적으로 추정치와 경험적인 값에 의존하는 설계는 실측치와 상당한 차이가 있는 경우가 빈번히 발생되고 있다. 이는 대상 지반의 특성을 예측하기 어렵고, 수치해석 상의 한계점과 대상 구조물의 특성 파악이 어렵기 때문이다.
본 논문에서는 지층 구성이 유사하고 버팀보 및 앵커로 지지된 5개소의 현장을 선정하고, 계측사례를 중심으로 벽체의 최대수평변위 및 최대수평변위 발생위치와 인접 지반의 침하량 및 침하 영향범위 등을 분석하여 수치해석 결과 및 기존 제안식과 비교 분석하였다.
현장계측의 분석결과와 수치해석결과는 기존 제안식보다 다소 작은 값의 경향을 보였고, 이는 배면 그라우팅의 효과 및 벽체의 근입심도 부근의 지반 강성 차이가 원인으로 판단된다. 또한 현장 계측결과는 수치해석결과와 다소 차이가 발생하였으나 이는 현장 지반 물성치 적용의 한계와, 시공 시 굴착 단계 별 구조물의 설치 시기등의 모델링 상의 한계로 인한 것으로 판단된다.
향후, 보다 다양한 지반 조건에서의 계측자료를 검토하고 역해석 등의 다각적인 연구를 통해 국내 현장조건에 맞는 설계와 철저한 시공 관리를 통하여 보다 안전하고 경제적인 시공을 하는 것이 바람직 할 것으로 사료된다.
주요어 : 흙막이 벽체, 인접 굴착, 토압, 버팀보, 어스앵커, 배면그라우팅
This dissertation provides the materials applicable to design of excavation wall in domestic site by interpreting the measured data and numerical value of site for the behavior of neighboring surface when excavating downtown largely and deeply in accordance with recent trend of large and high buildi...
This dissertation provides the materials applicable to design of excavation wall in domestic site by interpreting the measured data and numerical value of site for the behavior of neighboring surface when excavating downtown largely and deeply in accordance with recent trend of large and high building and comparing/checking the existing suggested mode.
When excavating surface for excavation work, designer needs to exactly understand the stability of excavation wall and the behavior of nearby surface caused by relaxation and surface displacement of nearby surface and lowering of underground water level. However, it is very important to ensure the stability of nearby surface in the event of excavation, because definite interpretation method or forecast technique on the domestic surface is not presented. Notwithstanding many researches including diverse numerical interpretation or model experiment attempted to solve these problems, the design which generally depends on the estimate value and empirical value is frequently quite different from actually measured value. This is because it is difficult to forecast the property of object surface and to grasp the limit point of numerical interpretation and the property of object structure.
Selecting 5 sites which have similar stratum composition and are supported by strut and anchor, this dissertation analyzed the maximum level displacement of wall and its occurring position and the displacement quantity of nearby surface and the impact scope of displacement on the basis of measured case in order to compare and analyze them with the result of numerical interpretation and the existing suggested mode.
Analyzing the site measurement and interpreting numerical value, the values tended to be slightly lower than the existing suggested mode, which may be due to effect of grouting and difference in the surface strength near the depth of excavation of wall. Although there was slight difference between the result of site measurement and interpretation of numerical value, this difference seems to be caused by the limit in applying material property of site surface and the limit in modelling installation time of structure for each excavation stage in the construction.
The researcher judges that safer and more economical construction needs to be ensured through design and thorough construction control suitable to domestic site by checking measured data in more various surface conditions and performing diverse studies including reverse interpretation in the future.
Keywords: Excavation Wall, Nearby Excavation, Earth Pressure, Strut, Earth Anchor, Grouting
This dissertation provides the materials applicable to design of excavation wall in domestic site by interpreting the measured data and numerical value of site for the behavior of neighboring surface when excavating downtown largely and deeply in accordance with recent trend of large and high building and comparing/checking the existing suggested mode.
When excavating surface for excavation work, designer needs to exactly understand the stability of excavation wall and the behavior of nearby surface caused by relaxation and surface displacement of nearby surface and lowering of underground water level. However, it is very important to ensure the stability of nearby surface in the event of excavation, because definite interpretation method or forecast technique on the domestic surface is not presented. Notwithstanding many researches including diverse numerical interpretation or model experiment attempted to solve these problems, the design which generally depends on the estimate value and empirical value is frequently quite different from actually measured value. This is because it is difficult to forecast the property of object surface and to grasp the limit point of numerical interpretation and the property of object structure.
Selecting 5 sites which have similar stratum composition and are supported by strut and anchor, this dissertation analyzed the maximum level displacement of wall and its occurring position and the displacement quantity of nearby surface and the impact scope of displacement on the basis of measured case in order to compare and analyze them with the result of numerical interpretation and the existing suggested mode.
Analyzing the site measurement and interpreting numerical value, the values tended to be slightly lower than the existing suggested mode, which may be due to effect of grouting and difference in the surface strength near the depth of excavation of wall. Although there was slight difference between the result of site measurement and interpretation of numerical value, this difference seems to be caused by the limit in applying material property of site surface and the limit in modelling installation time of structure for each excavation stage in the construction.
The researcher judges that safer and more economical construction needs to be ensured through design and thorough construction control suitable to domestic site by checking measured data in more various surface conditions and performing diverse studies including reverse interpretation in the future.
Keywords: Excavation Wall, Nearby Excavation, Earth Pressure, Strut, Earth Anchor, Grouting
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