원심모형실험을 활용한 지하굴착시 배면지반 거동평가

초록

지하공간 개발의 수요 증가로 인해 지하 굴착공사가 활발히 이루어지면서 굴착 중에 발생하는 배면지반의 침하 및 변형이 주요한 공학적 문제로 대두되고 있다. 지반 굴착시 배면지반에 변형을 유발하는 영향범위는 일반적으로 이론 및 경험적 추정방법에 의존하고 있으나, 현장지반과 지지구조체 조건에 따라 영향범위가 다양하게 나타나고 있어 이에 대한 정량적 분석이 필요하다. 본 연구에서는 굴착시 배면지반의 거동을 평가하기 위해 원심모형실험을 수행하였다. 이를 위해 원심모형실험 중 단계굴착 모사가 가능한 실험시스템을 구축하고, 굴착과정에서 발생하는 지반거동을 실험적으로 평가하였다. 또한, 지반조건(모래, 풍화암)과 지지구조체 형식(앵커, 버팀보)에 따른 배면지반 영향범위를 산정하였다. 실험 결과, 영향범위에 대한 이론 및 경험적 추정방법과 실험결과가 특정 조건에서 차이를 보이는 것으로 확인되었다. 본 연구결과는 굴착시 영향범위를 추정하고 지하안전법에 따른 계측계획 수립시 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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