현장계측을 통한 흙막이벽의 거동해석에 관한 연구
저자
발행사항
서울 : 한양대 대학원, 2000
학위논문사항
학위논문(석사)-- 한양대 대학원 2000
발행연도
2000
작성언어
한국어
주제어
DDC
624 판사항(21)
발행국(도시)
서울
형태사항
68 p. ; 26 cm.
소장기관
본 연구에서는 굴착지반에서 실측된 계측치와 탄소성해법에 의한 수치해석결과를 비교분석함으로써 흙막이 벽체의 거동에 영향을 미치는 요소 및 적절한 토압산정 기준에 대하여 연구하였다.
흙막이 설계에 있어서, 수평변위에 영향을 미치는 요소들에는 지반의 강도정수, 벽체강성, 지보재의 배치, 프리스트레스 등이 있고 시공성에 따라 크게 좌우된다. 따라서 이러한 요소들의 조건에 대한 수평변위의 변화에 대한 고찰은 흙막이 공법에서 상당한 중요성을 가지고 있다. 지반의 강도정수, 벽체강성, 지보재의 배치 및 프리스트레스가 흙막이벽체의 수평변위에 미치는 영향을 검토하기위하여 탄소성 해법 프로그램인 EXCAD와 WALLAP을 이용하여 내부마찰각의 변화에 따라 굴착깊이별 벽체의 수평변위의 변화를 살펴보았다. 수치해석결과 내부마찰각 35°이상의 값에서는 변위량이 30mm이하로 내부마찰각이 증가하더라도 수평변위의 변화는 극히 미소함을 알 수 있었고, 벽체강성을 증가시켜도 내부마찰각이 30°이상일 경우는 수평변위의 변화가 적고 경제적으로도 불리함을 알 수 있었다. 또한, 벽체강성이 작은 경우 Earth Anchor의 간격이 수평변위의 변화에 민감함을 알 수 있었고, 프리스트레스가 보통 40ton 이상의 경우는 내부마찰각에 관계없이 수평변위량의 감소폭이 상당히 미세하여 Earth Anchor의 프리스트레스는 40ton 이하로 하는 것이 경제적이라고 판단되었다.
비교분석을 위해 국내 임의의 4개 지점을 선정하여 각각의 경우 탄소성 해법 프로그램인 EXCAD와 WALLAP을 이용하여 예측치를 산정하였고, 주로 배면지반에서의 토압과 수평변위량을 통하여 실측치와 비교분석하였다. 비교분석결과 현장계측한 토압의 분포도에서 어느정도까지는 토압이 증가하다가 일정굴착깊이에 이르면 감소 또는 일정한 경향을 나타내고 있으며 Earth Anchor가 설치된 부분에서 응력이 집중되어 크게 나오고 있다. 탄소성해법을 이용한 예측치가 현장 계측치보다는 큰 값을 나타내고 있으나, Terzaghi-Peck 의 경험토압보다는 다소 작게 나타나므로 탄소성 해법에 의한 토압이 흙막이 설계에 있어서 신뢰성이 높은 것으로 판단된다. 또한 수치해석결과가 계측치보다 크거나 작은 변위를 나타내는 것은 전반적으로 프리스트레스에 인한 것으로 판단되며, 설계시 프리스트레스는 적용치의 여부에 따라 수평변위와 토압의 수치해석결과에 영향을 미치므로 적용을 신중히 검토하여야 함을 알 수 있었다.
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