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추진공법은 도심지역에서 개착공법으로 발생할 수 있는 도심지내 자연경관 훼손 및 교통흐름 등의 문제점들을 줄일 수 있는 효율적인 공법으로 많이 채용되고 있다. 국내의 경우도 비개착공법을 도심지에서 사용되는 사례가 꾸준히 증가하고 있으며, 관련된 연구도 활발히 이루어지고 있다. 그러나 설계 및 시공에 관한 자료는 상대적으로 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 강관을 이용한 추진공법을 도심지 내에 느슨한 사질토지반에 사용하는 경우 추진관내 막장으로부터 지반을 잔류시켜 막장부의 토사붕괴와 지반변형을 방지할 수 있는 방안을 검토하기 위해 토사의 잔류량에 따른 영향을 확인하고자 3차원 ...

추진공법은 도심지역에서 개착공법으로 발생할 수 있는 도심지내 자연경관 훼손 및 교통흐름 등의 문제점들을 줄일 수 있는 효율적인 공법으로 많이 채용되고 있다. 국내의 경우도 비개착공법을 도심지에서 사용되는 사례가 꾸준히 증가하고 있으며, 관련된 연구도 활발히 이루어지고 있다. 그러나 설계 및 시공에 관한 자료는 상대적으로 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 강관을 이용한 추진공법을 도심지 내에 느슨한 사질토지반에 사용하는 경우 추진관내 막장으로부터 지반을 잔류시켜 막장부의 토사붕괴와 지반변형을 방지할 수 있는 방안을 검토하기 위해 토사의 잔류량에 따른 영향을 확인하고자 3차원 유한요소해석을 수행 하였다. 3차원 수치해석을 위한 프로그램은 범용 유한요소프로그램인 Abaqus를 사용하였으며, 해석 조건으로는 도심지 내 도로 하부의 느슨한 사질토지반에 추진공법이 적용되는 조건으로 수치해석을 수행하였다. 도심지내 느슨한 사질토지반의 구성모델은 프로그램에서 제공하는 다양한 탄소성모델 중 Mohr-Columb plastic model을 사용하였으며, 강관은 elastic model을 사용하였다. 그리고 도로조건은 수치해석에서 면적하중이 강관 상부 지표면에 작용하는 조건으로 모사하였다. 수치해석을 위한 3차원 모델링에서 도로 하부를 관통하는 강관은 강관을 기준으로 지반 및 도로 조건과 강관이 중립면에 대해 대칭으로 판단되어 해석시간을 줄이기 위해 반단면 해석을 수행하였다. 이에 따라 지반 모델링은 도로의 하중조건의 영향을 고려하여 가로, 세로, 높이가 각각 53m, 22.5m, 27m로 모델링을 수행하였다. 그리고 강관 내부 토사 굴착에 따른 지반변형과 침하를 확인하기 위해 지표면으로부터 강관까지의 토피고를 3m, 5m, 7m로 변화시켰으며, 강관의 직경은 1,200mm, 1,500mm, 1,800mm로 변화시키는 조건으로 수치해석을 수행하였다. 그리고 강관 내부의 토사 잔류에 따른 지반변형 및 침하 방지의 영향을 확인하기 위해 관직경에 대해 관내 막장면으로 부터 0D, 0.5D, 1.0D, 1.5D의 길이로 토사를 잔류시켜 지반의 지표면 침하를 확인하고 관내 토사 잔류에 따른 영향을 비교‧분석하였다.