본문 바로가기 주메뉴 바로가기
22대 대한민국 국회 국회정보길라잡이 국회의원검색
회원가입 로그인
HOME

정보검색

소장정보 검색

국회도서관 홈으로 정보검색 소장정보 검색

결과 내 검색

동의어 포함

고급검색

인명/단체명

저자정보 상세정보
인명/단체명을 입력하세요.

키워드

  • 대표어

  • 외국어

-

목차보기

표제지

목차

1. 서론 13

1.1. 연구의 배경 및 목적 13

1.2. 연구현황 및 동향 14

1.3. 연구범위 및 방법 16

2. 이론적 배경 17

2.1. 벽체변위와 지반 거동 17

2.1.1. Clough와 O'Rourke의 연구결과 17

2.1.2. 유충식과 김연정의 연구결과 18

2.1.3. Symons와 Carder의 연구결과 20

2.1.4. 오정환, 조철현, 백영식의 연구결과 21

2.1.5. 흙막이 벽체의 수평변위에 관한 연구결과 요약 22

2.2. 지표침하 23

2.2.1. Peck 방법 23

2.2.2. Bowles 방법 25

2.2.3. Mana와 Clough 방법 26

2.2.4. Bauer 방법 27

2.2.5. 흙막이 벽체의 지표침하량 요약 30

2.3. 탄소성 해석방법 32

3. 역해석을 통한 흙막이용 말뚝의 특성치 산정 35

3.1. 흙막이용 말뚝의 제작 35

3.2. 흙막이용 말뚝의 휨강도 실험 36

3.3. 흙막이용 말뚝에 대한 역해석 39

3.4. A타입 흙막이용 말뚝의 특성치 43

4. 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝의 테스트베드 46

4.1. 개요 46

4.1.1. 테스트베드 시험시공 46

4.1.2. 테스트베드 차수적용 방법 52

4.2. 테스트베드 계측 계획 및 결과 분석 54

4.2.1. 계측 계획 54

4.2.2. 지중경사계의 계측 결과 54

4.2.3. 지표침하계의 계측 결과 58

4.2.4. 지하수위계의 계측 결과 59

4.2.5. 스트러트 하중계의 계측 결과 60

5. 현장 계측과 수치해석에 의한 흙막이 가시설의 적용성 검토 63

5.1. 수치해석 입력자료 63

5.2. 현장계측과 수치해석 결과의 비교·분석 67

5.2.1. 수평변위 검토 67

5.2.2. 지표침하 검토 70

5.2.3. 스트러트 축하중 검토 71

6. 상재하중 재하시험에 의한 흙막이 벽체의 거동 분석 75

6.1. 상재하중 재하시험의 개요 75

6.2. 재하시험에 의한 수평변위 76

6.3. 재하시험에 의한 스트러트 축하중 78

7. PHC-W 흙막이 공법의 경제성 검토 79

7.1. 기존 공법과의 경제성 비교 79

7.1.1. 사례 현장의 개요 79

7.1.2. 사례 현장의 차수공법 81

7.2. 경제성 분석 결과 82

8. 결론 83

참고문헌 86

Abstract 88

초록 91

논문 저자 약력 94

논문 및 저서 94

표목차

표 2.1. 흙막이 벽체의 최대 수평변위 연구결과의 요약 23

표 2.2. 토질과 시공상태에 따른 영역 구분 24

표 2.3. 작업능률에 따른 계수 30

표 2.4. 공사 난이도에 따른 계수 30

표 2.5. 최대 지표 침하량 및 침하 영향거리 연구결과 요약 31

표 3.1. 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝의 재료특성 36

표 3.2. 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝(B타입)의 휨강도 실험 결과 38

표 3.3. 수치해석 시 적용된 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝의 특성치 41

표 3.4. 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝(B타입)의 휨강도 실험 및 역해석 결과 42

표 3.5. 타입별 ABAQUS 수치해석 적용 특성치 45

표 3.6. 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝의 타입별 휨강도 45

표 4.1. 지표침하계 계측 결과 59

표 5.1. 테스트베드의 지층구성 및 표준관입시험 결과 63

표 5.2. 공내재하시험 및 공내전단시험 결과 64

표 5.3. GeoXD 프로그램의 입력자료 64

표 5.4. 일반적인 지반의 토질정수 65

표 5.5. 자연지반의 토질정수 66

표 5.6. 수평지지력 계수 67

표 5.7. 계측 및 수치해석에 의한 최대수평변위 70

표 5.8. 계측 및 수치해석에 의한 지표침하량 71

표 5.9. 수치해석에 의한 ①단면에서의 스트러트 축하중 72

표 5.10. 수치해석에 의한 ③단면에서의 스트러트 축하중 72

표 5.11. 각 지보공의 스트러트 최대 축하중 측정 결과 73

표 6.1. 단계별 상재하중 재하시험에 따른 스트러트의 축하중 78

표 7.1. CIP공법과 PHC-W 흙막이 공법의 경제성 분석 82

그림목차

그림 1.1. 흙막이 가시설 공법에 적용된 고강도 콘크리트 말뚝의 종류 15

그림 1.2. 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝의 개발 15

그림 2.1. 견고한 점토, 잔류토 및 모래지반에서 흙막이 벽체의 최대 변위량 17

그림 2.2. 굴착 깊이와 흙막이 벽체의 예상 최대 변위량과의 관계 18

그림 2.3. 굴착깊이와 최대 수평변위(δh,max)의 관계[이미지참조] 19

그림 2.4. 지보 형식에 따른 δh,max/H의 양상[이미지참조] 19

그림 2.5. 굴착단계별 지반의 거동 20

그림 2.6. 최대 수평변위 발생 위치 21

그림 2.7. 굴착심도와 최대 수평변위 관계 21

그림 2.8. 굴착심도와 최대 지표침하량 관계 22

그림 2.9. 무차원화시킨 굴착심도와 지표침하 관계 24

그림 2.10. 최대 지표침하와 벽체의 최대 수평변위와의 관계 27

그림 2.11. 정규화한 배면침하곡선 27

그림 2.12. 지표침하량 추정법 29

그림 2.13. 상대밀도와 침하비 사이의 관계 29

그림 2.14. 탄소성법의 기본 구조 32

그림 2.15. 벽체의 변위와 토압과의 관계 34

그림 3.1. 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝의 단면도 35

그림 3.2. 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝 제작 모습 36

그림 3.3. 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝의 휨강도 실험 모습 37

그림 3.4. 고강도 콘크리트 말뚝의 휨강도 재하방법 37

그림 3.5. 휨강도 실험에 의한 하중-변위 곡선(B타입 말뚝) 38

그림 3.6. 말뚝의 휨강도 실험 모습과 3D 모델링 39

그림 3.7. 수치해석에 의한 응력분포도 40

그림 3.8. 수치해석에 의한 PS강봉(Φ11.0㎜)의 하중-변위 곡선 41

그림 3.9. ABAQUS 역해석에 의한 B타입 말뚝의 하중-변위 곡선 41

그림 3.10. 실내실험과 역해석에 의한 B타입 말뚝의 하중-변위 곡선 42

그림 3.11. 수치해석에 의한 A타입과 B타입 말뚝의 하중-변위 곡선 43

그림 3.12. 실내실험과 수치해석에 의한 말뚝의 하중-변위 곡선 44

그림 4.1. 테스트베드 전경도 47

그림 4.2. 테스트베드의 계획 평면도 47

그림 4.3. 테스트베드의 계획 단면도 48

그림 4.4. 테스트베드 시추주상도 50

그림 4.5. 천공장비 세팅을 위한 표층 치환 51

그림 4.6. 시험시공 굴착현장의 차수방법 52

그림 4.7. 테스트베드 굴착현장의 시공 순서 53

그림 4.8. 테스트베드의 계측기 설치도 54

그림 4.9. 지중경사계 설치 모습 56

그림 4.10. 단계별 굴착에 따른 ①단면 벽체의 수평변위 56

그림 4.11. 단계별 굴착에 따른 ④단면 벽체의 수평변위 57

그림 4.12. 단계별 굴착에 따른 ③단면 벽체의 수평변위 57

그림 4.13. 단계별 굴착에 따른 ②단면 벽체의 수평변위 58

그림 4.14. 단계별 굴착에 따른 지하수위 변화 60

그림 4.15. 1단 스트러트에서의 하중계 측정 결과 61

그림 4.16. 2단 스트러트에서의 하중계 측정 결과 61

그림 4.17. 3단 스트러트에서의 하중계 측정 결과 62

그림 5.1. 최종 굴착에 따른 ①단면 및 ③단면 중앙부에서의 수평변위 68

그림 5.2. 최종 굴착에 따른 ②단면 및 ④단면 스트러트에서의 수평변위 69

그림 5.3. 수치해석에 의한 지표침하 결과 71

그림 5.4. 수치해석과 현장계측에 의한 ①단면과 ③단면에서의 스트러트 축하중 73

그림 5.5. 계측 및 수치해석에 의한 ①단면과 ③단면에서의 스트러트 변위량 비교 74

그림 6.1. 상재하중 재하시험 평면도 75

그림 6.2. 상재하중 재하시험 재하대 76

그림 6.3. 단계별 재하시험에 따른 ③단면에서의 수평변위 양상 77

그림 7.1. 사례 현장의 가시설 평면도 80

그림 7.2. 사례 현장의 가시설 단면도 80

그림 7.3. PHC-W 흙막이 공법의 차수방법 81

그림 7.4. PHC-W 흙막이 공법의 차수공법 시공 전경 81

초록보기

본 연구에서는 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝에 대한 휨강도 실험과 수치해석 역해석을 통해 말뚝의 특성치를 확립하였으며, 흙막이 가시설에 대한 테스트베드 시험시공을 통하여 얻은 계측결과와 수치해석 결과를 비교·검토하였다. 그리고 테스트베드 시험시공 현장에서 상재하중 재하시험을 실시하여 흙막이 벽체의 거동특성을 파악하였다. 또한 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝을 적용한 공법과 기존 흙막이 공법과의 경제성 검토도 실시하였다. 이러한 연구들로부터 얻은 결론은 다음과 같다.

흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝에 대한 휨강도 실험과 ABAQUS 수치해석 결과로부터 말뚝의 단위중량 26.0kN/㎥, 탄성계수 35,000MPa, 포아송비 0.1667, 단면 2차모멘트 0.0026m⁴, 단면적 0.1351㎡ 등의 말뚝의 특성값들을 결정하였다. 흙막이 가시설에 대한 테스트베드 시험시공의 계측 결과와 수치해석 결과를 비교한 결과, 시험시공에서 측정된 흙막이 벽체의 최대 수평변위는 설계기준 0.2%H에 비하여 51.2~54.7% 수준으로 나타났고, 수치해석 결과는 34.3~38.4% 수준으로 측정치보다 다소 작게 나타났다. 시험시공에서 측정된 최대 지표침하량은 설계기준 0.5%H에 비하여 32.6~60.5% 수준으로 나타났고, 수치해석 결과는 41.9~46.5% 수준으로 측정치보다 작게 나타났다.

흙막이 가시설에 대한 인접 구조물의 영향을 파악하기 위하여 시험시공 현장의 굴착 배면에서 상재하중 재하시험을 실시한 결과, 10단계 재하시험까지 굴착벽체의 최대 수평변위는 지표면 근처에서 약 0.8~4.1mm로 측정되었고, 이후 단계에서는 최대 수평변위의 발생위치가 조금씩 하향 이동하여 최종 19단계에서 최대 수평변위는 GL(-)3.0~3.5m 위치에서 약 6.4~7.5mm로 측정되었다. 이는 굴착깊이 대비 0.1%H 이내 수준으로 매우 안정된 값을 나타냈다. 그리고 단계별 재하시험에서의 스트러트 축하중은 최종 단계에서 1단 스트러트에서 252.0kN, 2단 스트러트에서 121.1kN, 3단 스트러트에서 91.3kN으로 측정되었다.

또한 흙막이용 고강도 콘크리트 말뚝을 적용한 현장 사례에 대해 경제성 분석을 수행하였으며, 당초 계획된 CIP공법에 비하여 약 94.4% 정도의 공사비용으로 나타나 경제성도 있는 것으로 확인되었다.

그러므로 고강도 콘크리트 말뚝을 이용한 흙막이 가시설 공법은 말뚝벽체의 강성이 기존의 흙막이 벽체보다 우수하며, 벽체의 최대 수평변위와 지표침하 역시 안정적으로 낮은 수준으로 나타났고, 경제성 또한 우수한 것으로 확인되어 고강도 콘크리트 말뚝을 이용한 흙막이 가시설 공법은 도심지 굴착 현장에 적합한 것으로 판단된다.

추천서가 (다양한 추천 자료를 만나보세요)

권호기사보기

권호기사 목록 테이블로 기사명, 저자명, 페이지, 원문, 기사목차 순으로 되어있습니다.
기사명 저자명 페이지 원문 기사목차

권호

기사명 원문보기 기사목차
닫기