In this paper, a dynamic centrifuge model test was conducted on a 24.8-meter-deep excavation consisting of a 20 m sand layer and 4.8 m bedrock, classified as S3 by Korean seismic design code KDS 17 10 00. A braced excavation wall supports the hole. From the results, the mechanism of seismically induced earth pressure was investigated, and their distribution and loading points were analyzed. During earthquake loadings, active seismic earth pressure decreases from the at-rest earth pressure since the backfill laterally expands at the movement of the wall toward the active direction. Yet, the passive seismic earth pressure increases from the at-rest earth pressure since the backfill pushes to the wall and laterally compresses at it, moving toward a passive direction and returning to the initial position. The seismic earth pressure distribution shows a half-diamond distribution in the dense sand and a uniform distribution in loose sand. The loading point of dynamic thrust corresponding with seismic earth pressure is at the center of the soil backfill. The dynamic thrust increased differently depending on the backfill's relative density and input motion type. Still, in general, the dynamic thrust increased rapidly when the maximum horizontal displacement of the wall exceeded 0.05 H%.
When the foundation work of the underground part of the building structure or the excavation work of the civil engineering structure is carried out, there is the earthwork work by the inevitable process. As the economic situation continues to develop, construction in urban areas is becoming bigger and higher in scale due to the expansion of infrastructure and the rescue of urban dwellings in urban areas, and excavation of underground roads is inevitable. Excavation of the underground part may cause problems in the process difficulty and safety of the earthworks due to the complexity and various characteristics of the ground selected without consideration of the ground characteristics and site conditions. In order to complete the required facilities, it is necessary to secure the design and construction of the retaining walls. In order to complete the required construction, It is an important factor satisfying construction period and economical efficiency.
본 연구에서는 일반 버팀보 공법을 개선한 조립식 버팀보 공법을 적용할 때 구조안정성에 대하여 검토하였다. 굴착단계별 가상의 최대 발생 토압력에 대해 좌굴되지 않도록 충분한 강성을 가지는에 대한 안정성검토를 실시하였다. 고강도 조립식 버팀보 공법은 상부플랜지에 일정한 간격으로 볼트 구멍이 천공되어 있는 공법이다. 구조물의 좌굴해석 결과 안전율은 약 5%정도 증가하였고, 발생응력이 허용응력보 다 낮기 때문에 버팀보의 구조 안정성은 확보된 것으로 판단된다. 특히 고강도 버팀보 공법을 적용 시 축방향 압축응력은 약 16% 증가한다. 고강도 버팀보 공법은 공사기간을 단축할 수 있으며 추가 부재를 구매할 필요가 없어 경제적이다.
The tunnel structure is a structure supported by the ground rigidity around the tunnel excavation. Therefore, when tunnel excavation occurs, various problems arise in the tunnel when the ground stiffness is weak. These characteristics should be considered because the ground conditions in the design of tunnels are often different from the construction conditions investigated during tunnel construction
각종 구조물(도로, 건물, 교량 등)은 지반위에 건설되며, 이를 건설하기 위해서는 다짐도를 만족하여한다. 이를 만족하지 않을 경우, 지반의 침하로 인해 구조물이 붕괴될 수가 있다. 최근 싱크홀등의 문제를 야기시킬 수 있는 지반다짐 및 굴착현장의 다짐도등의 평가가 중요해지는 이유이기도 하다. 그러나 같은 공사구간내에서 다른 토취장의 지반재료 또는 같은 토취장내에서도 다른 종류의 지반재료가 존재하며 특히 굴착복구현장의 경우 시간제약과 더불어 야간공사로 철저한 다짐을 할 수 없는 현실이다. 또한 다짐도평가를 위한 사용재료의 최대건조밀도를 알아야하며, 현장에서 들밀도시험 및 평판재하시험을 하여야 하나 공사시간의 문제, 시험자의 숙련도문제 및 시험장소의 제약과 중차량 사용과 고비용으로 다짐평가시험이 제대로 수행되지 않거나 아예 수행하지 않는 실정이다. 이러한 실정에서 현장 엔지니어가 쉽고 간편하게 다짐도뿐만 아니라 공사현장의 다짐재료가 발휘하여야 하는 역학적 성질을 평가할 수 있는 새로운 다짐평가장비 개발이 절실히 필요한 상태이다. 본 연구에서는 기존 지반분야에서 쓰고 있는 동적콘관입시험을 소형화하여 국외의 도로관리기관에서 도로하부지반에 사용하고 있는 도로용 DCPT 단점을 보완하고 최대 2인의 시험자가 시험할 수 있도록 개선하였다. 또한 개산된 장비를 이용하여 지반의 다짐도뿐만 아니라 역학적 성질인 탄성계수와 연계평가할 수 있는 관계식을 실내시험을 통해 제안하였다.
본 논문은 관통된 터널에서 일정 시간 경과후 지표면 함몰붕괴가 발생한 터널시공사례로서 발생원인과 보강대책에 대하여 분석하였다. 이와같이 터널 관통후 지표면 함몰붕괴는 매우 드문사례로서 붕괴원인을 터널시공 조건, 지질조건과 굴착중 계측결과를 분석하였다. 본 터널의 경우, 토피고는 14m∼22m이고, 지질조건은 붕적토 내에 점토로 피복된 상당한 규모의 핵석(core stone) 및 전석이 존재하는 구간으로 조사되었다. 또한 계측값은 변위가 3mm 이내로 수렴인 상태이다. 붕괴원인은 붕적토내에 국지성 강우가 유입되므로서 핵석과 전석의 점착력이 급격히 약화되면서 붕락이 발생한 것으로 분석되었다.
우리나라 지반공학 기술의 발달로 지반굴착 공사가 대규모로 수행되고 있으나, 최근 지반굴착시 공사현장 또는 인접구조물⋅시설물에 직,간접적인 피해를 유발하는 사고가 빈번히 발생하고 있다. 특히 도심지의 지하터널, 도시철도 역사, 대규모 상업시설, 초고층 빌딩의 기초 공사, 대규모 단지의 재개발 등 인접한 곳에 주거시설이나 상업시설이 밀집해 있는 곳에서의 지반굴착 사고가 빈번히 발생하고 있어 경제적인 손실 뿐 아니라 인명피해가 발생하여 사회적인 비용이 급속히 증가하고 있는 실정이다.
따라서 빈번히 발생하는 흙막이 굴착관련 사고를 방지하기 위해서는 여러 유형의 붕괴사고의 원인에 대한 분석이 필요하다. 본 고에서는 최근 발생한 흙막이 굴착공사로 인한 다수의 사고 및 인접시설물에 영향을 끼친 사례를 수집, 분석을 수행하여 사고발생 원인에 대하여 고찰과 개선방안을 제안하였다.