표제지
목차
논문개요 11
제1장 서론 12
1.1. 연구의 배경과 목적 12
1.2. 연구의 범위 및 방법 13
제2장 이론적 배경 15
2.1. 흙막이 벽체에 작용하는 토압 15
2.1.1. Rankine 토압 15
2.1.2. Coulomb 토압 19
2.1.3. 연성벽체 작용 토압 및 변위 21
2.2. 흙막이 벽체의 수평변위 및 침하 특성 24
2.2.1. 흙막이 벽체의 수평변위 및 침하 발생원인 24
2.2.2. 흙막이 배면 침하 예측 방법 26
2.2.3. 굴착에 따른 최대 수평변위 33
2.2.4. 계측관리 기준 34
2.3. 흙막이 벽체의 해석 40
2.3.1. 탄소성법에 의한 2차원 해석 40
2.3.2. 유한요소법에 의한 3차원 수치해석 45
제3장 현장 현황 및 해석 조건 51
3.1. 현장 개요 51
3.2. 지반조건 및 특성 52
3.3. 흙막이 공법 현황 56
3.4. 현장 계측 현황 58
제4장 결과 분석 및 비교 60
4.1. 2차원 탄소성해석 결과 60
4.1.1. A-A' 단면 탄소성해석 결과 60
4.1.2. B-B' 단면 탄소성해석 결과 63
4.2. 3차원 유한요소해석 결과 67
4.2.1. 3차원 유한요소해석 모델링 67
4.2.2. 3차원 유한요소해석 결과 68
4.3. 현장 계측 결과 71
4.3.1. A-A' 단면 위치의 계측 결과 71
4.3.2. B-B' 단면 위치의 계측 결과 73
4.4. 해석결과와 계측결과 비교 분석 75
4.4.1. A-A' 단면 위치의 결과 비교 75
4.4.2. B-B' 단면 위치의 결과 비교 79
제5장 결론 82
참고문헌 84
Abstract 86
〈표 2.1〉 정적 Rankine 상태의 Ka와 Kp의 값(이미지참조) 18
〈표 2.2〉 흙막이벽체의 최대 수평변위에 관한 결과 33
〈표 2.3〉 계측관리 기준 36
〈표 2.4〉 토류공사의 안전시공관리를 위한 관리방법 예 36
〈표 2.5〉 구조물 허용침하량 38
〈표 2.6〉 구조물 손상한계 38
〈표 2.7〉 현장 계측관리 체계 예 39
〈표 2.8〉 계측관리 기준치 예 39
〈표 2.9〉 지반 모델에 적합한 수치해석 46
〈표 2.10〉 MIDAS/GTS 응력-변형 구성 모델(프로그램 매뉴얼) 50
〈표 3.1〉 지반조사 결과 요약표 52
〈표 3.2〉 지반조사 결과 및 공내 측정 수위 53
〈표 3.3〉 지반정수의 요약 55
〈표 3.4〉 흙막이 공법 사용 재료 제원 57
〈표 3.5〉 계측기 측정 빈도 예 59
〈표 3.6〉 계측관리 적용 빈도 59
〈그림 1.1〉 연구의 흐름도 14
〈그림 2.1〉 일반적인 굴착 토류벽의 거동 16
〈그림 2.2〉 주동 및 수동상태의 응력경로 16
〈그림 2.3〉 주동 및 수동상태에서 활동선의 방향 17
〈그림 2.4〉 Rankine 토압분포 18
〈그림 2.5〉 벽면 마찰로 인한 활동 파괴면의 형상 19
〈그림 2.6〉 주동상태에서 흙쐐기 작용하는 힘의 평형 20
〈그림 2.7〉 Terzaghi-Peck 수정토압 분포 21
〈그림 2.8〉 Tschebotarioff 토압 분포 22
〈그림 2.9〉 단계별 굴착시 토압의 변화 22
〈그림 2.10〉 벽체 변위와 토압과의 관계 23
〈그림 2.11〉 굴착에 따른 지반거동 25
〈그림 2.12〉 유한요소법을 이용한 배면침하 예측 예 26
〈그림 2.13〉 흙막이 배면 침하 예측 27
〈그림 2.14〉 벽체 배면에서의 거리별 침하량 29
〈그림 2.15〉 견고한 점토, 모래지반에서 최대변위량 29
〈그림 2.16〉 토질조건에 따른 거리별 침하량 30
〈그림 2.17〉 점토지반 최대 수평변위 도표 31
〈그림 2.18〉 굴착면 형상에 따른 상수값 도표(C₁, C₂) 32
〈그림 2.19〉 굴착면 형상에 따른 상수값 도표(C₃, C₄) 32
〈그림 2.20〉 정보화 시공 흐름도 35
〈그림 2.21〉 각변위 한계 37
〈그림 2.22〉 탄소성해석 기본 구조 모델링 41
〈그림 2.23〉 굴착면 이상 부분의 지반 Spring 거동 42
〈그림 2.24〉 굴착면 이하 부분의 지반 Spring 거동 42
〈그림 2.25〉 탄소성해석의 기본 개념 및 가정 43
〈그림 2.26〉 유한요소로 분할된 매질 45
〈그림 2.27〉 MIDAS GTS Framework 49
〈그림 2.28〉 MIDAS/GTS 유한요소 50
〈그림 3.1〉 대상 현장 위치도 51
〈그림 3.2〉 대상 현장 흙막이계획 평면도 56
〈그림 3.3〉 대상 위치 확대 평면도 57
〈그림 3.4〉 대상 위치 대표 단면도 57
〈그림 3.5〉 계측계획 평면도 58
〈그림 4.1〉 해석 단면(A-A') 모델링 60
〈그림 4.2〉 A-A' 단면 굴착 깊이별 수평변위 결과 61
〈그림 4.3〉 깊이별 수평변위 분석 결과(2m굴착-1단 앵커 있음) 61
〈그림 4.4〉 깊이별 수평변위 분석 결과(6m굴착-2단 앵커 있음) 62
〈그림 4.5〉 깊이별 수평변위 분석 결과(7m굴착-2단 앵커 있음) 63
〈그림 4.6〉 해석 단면(B-B') 모델링 63
〈그림 4.7〉 B-B' 단면 굴착 깊이별 수평변위 결과 64
〈그림 4.8〉 깊이별 수평변위 분석 결과(2m굴착-1단 앵커 있음) 64
〈그림 4.9〉 깊이별 수평변위 분석 결과(5m굴착-2단 앵커 있음) 65
〈그림 4.10〉 깊이별 수평변위 분석 결과(8m굴착-3단 앵커 있음) 66
〈그림 4.11〉 3차원 유한요소해석 단계별 모델링 67
〈그림 4.12〉 3차원 유한요소해석 결과(2m굴착-1단 앵커 있음) 68
〈그림 4.13〉 3차원 유한요소해석 결과(6m굴착-2단 앵커 있음) 69
〈그림 4.14〉 3차원 유한요소해석 결과(7m굴착-2단 앵커 있음) 69
〈그림 4.15〉 3차원 유한요소해석 결과(다이어그램) 70
〈그림 4.16〉 A-A' 단면 계측 결과(2m굴착-1단 앵커 있음) 71
〈그림 4.17〉 A-A' 단면 계측 결과(6m굴착-2단 앵커 있음) 72
〈그림 4.18〉 A-A' 단면 계측 결과(7m굴착-2단 앵커 있음) 72
〈그림 4.19〉 B-B' 단면 계측 결과(2m굴착-1단 앵커 있음) 73
〈그림 4.20〉 B-B' 단면 계측 결과(5m굴착-2단 앵커 있음) 74
〈그림 4.21〉 B-B' 단면 계측 결과(8m굴착-2단 앵커 있음) 74
〈그림 4.22〉 A-A' 단면 1단계 굴착(2m) 깊이별 결과 요약 및 비교 75
〈그림 4.23〉 A-A' 단면 2단계 굴착(6m) 깊이별 결과 요약 및 비교 76
〈그림 4.24〉 A-A' 단면 3단계 굴착(7m) 깊이별 결과 요약 및 비교 77
〈그림 4.25〉 B-B' 단면 1단계 굴착(2m) 깊이별 결과 요약 및 비교 79
〈그림 4.26〉 B-B' 단면 2단계 굴착(5m) 깊이별 결과 요약 및 비교 80
〈그림 4.27〉 B-B' 단면 3단계 굴착(8m) 깊이별 결과 요약 및 비교 81