도심지 강널말뚝 시공에 따른 주변지반 영향 평가에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

도심지 대규모 굴착으로 인한 지하수 하강 및 인접지반에 미치는 영향에 대한 대책이 필요로 하게 되었다. 지반굴착은 근본적으로 안정한 상태의 지반 및 인접한 구조물을 불안정한 상태로 변화시키는 행위로서 특히, 굴착 및 가시설 설치시의 진동, 토류벽체의 변위, 지하수위 강하에 의한 지반손실 등을 들 수 있다. 이러한 문제가 발생되면 인접구조물에 침하, 경사, 균열 등의 피해가 직접적으로 가해질 뿐 아니라 붕괴되는 경우도 발생할 수 있으므로 이에 관한 영향이 충분히 연구되어야 한다. 이 연구는 도심지에서 강널말뚝 시공시 주변지반에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있다.
이를 위해서, 강널말뚝이 건설되어 있는 현장에서 설계보고서, 지반보고서, 계측보고서와 같은 기본 자료를 수집하였다. 이와 같은 자료를 이용하여 대표적인 지반정수를 도출하였다. 도출된 지반정수는 시뮬레이션 분석에 적용하였다. 시뮬레이션 해석은 널말뚝의 항타시와 인발시 주변지반에 미치는 영향에 대하여 분석을 수행하였다. 또한, 강널말뚝 인발시 실측결과와 비교하여 주변지반에 미치는 영향을 분석하였다.
강널말뚝 항타시공에 의한 주변 구조물에 미치는 영향범위 분석 결과 강널말뚝 시공 중 항타에 의한 진동의 영향범위가 0.2cm/sec 기준일 경우 좌우 약 70m 이내인 것으로 나타났다. 주변 구조물에 가장 크게 영향을 미칠 것으로 판단되는 강널말뚝 관입 중 진동에 의한 구조물 손상 기준인 1.0cm/sec를 초과하는 범위는 좌우 약 24m이내, 정밀기기 손상 기준인 0.2cm/sec를 초과하는 범위는 좌우 약 70m 이내인 것으로 나타났다. 강널말뚝 인발시 주변지반에 미치는 진동값의 영향범위를 분석한 결과 강널말뚝 인발시 0.2cm/sec 의 진동영향범위는 약 65m로 항타시 영향범위보다 작은 것으로 분석되었다. 강널말뚝 인발시 시뮬레이션 해석결과가 강널말뚝으로 부터 동일한 이격거리일 경우 실제 계측값에 의한 예측치보다 진동치가 큰 것으로 분석되었다.

목차 (Table of Contents)

• 국 문 요 약
• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 연구방법 및 내용 2
• 제 2 장 흙막이 구조물과 강널말뚝 시공시 주변지반의 거동특성 3
• 2.1 흙막이 구조물 거동특성 3
• 2.1.1 겉보기 측압을 이용한 간편해석법 3
• 2.1.2 탄소성보법 5
• 2.2 흙막이 구조물의 측압과 흙막이 굴착공법의 종류 9
• 2.2.1 흙막이 구조물에 작용하는 외력 9
• 2.2.2 흙막이 굴착공법의 종류 15
• 2.2.3 흙막이 벽체의 강성에 따른 지반거동 현상 17
• 2.3 강널말뚝의 시공에 따른 주변지반의 진동특성 18
• 2.3.1 강널말뚝에 의한 진동특성 18
• 2.3.2 건설장비 진동 19
• 2.3.3 진동에 의한 지반침하 25
• 2.3.4 강널말뚝 항타에 의한 진동영향 31
• 제 3 장 수치해석에 의한 강널말뚝 흙막이 가시설에 대한 영향분석 34
• 3.1 연구대상 지역의 현황 34
• 3.2 시뮬레이션 해석을 위한 지반정수 산정 39
• 3.3 시뮬레이션에 의한 강널말뚝의 안정성 해석 40
• 제 4 장 강널말뚝 시공시 주변지반의 영향 분석 49
• 4.1 강널말뚝 항타에 의한 주변지반의 영향 분석 49
• 4.2 강널말뚝 인발에 의한 주변지반의 영향 분석 55
• 4.3 강널말뚝 인발시 진동계측에 의한 영향 분석 57
• 제 5 장 결 론 60
• 참 고 문 헌 61
• ABSTRACT 63