SUNEX 에 사용되는 주변지반 참하량 예측 방법
2013-01-14
굴착으로 인한 지표면 침하량은 실측결과 또는 이론적인 방법으로 여러 학자가 제안하고 있습니다. SUNEX 프로그램에서는 Caspe가 발표한 방법을 BOWLES가 변형한 방법을 채용하고 있습니다. 이 방식의 특징은 벽체 변위로 인하여 발생하는 수평변위로 인한 지반의 손실이 주변지반의 침하와 관계가 있다는 원리입니다.
침하량 계산 예는 다음과 같습니다.
Caspe(1966) 방법에 따른 지표면 침하 계산
(FOUNDATION ANALYSIS AND DESIGN 4th ed., Bowles, p659)
굴착깊이 (HW) = 15.30 m
평균 내부마찰각 = 33.59 Deg (흙막이 벽 하단까지)
굴착폭 (B) = 10.00 m
Hp = (0.5 B tan(45+PHI/2) = 9.32 m
Ht = (Hw+Hp) = 24.62 m
영향거리 D=Ht*tan(45-PHI/2)) = 13.21 m
영향거리/굴착깊이(D/Hw) 의 최대비율 = 10.00
수정된 영향거리 = 13.21 m
횡방향 변위의 체적 (Vs) = -0.00206 m3
벽체에서의 침하 (Sw) = 4 Vs/D = 0.00062 m = 0.62 mm
벽체에서의 거리 0.0*D 0.1*D 0.2*D 0.3*D 0.5*D 1.0*D
( m ) 0.0 1.3 2.6 4.0 6.6 13.2
침하 (mm) 0.62 0.50 0.40 0.31 0.16 0.00
Note. 결과는 Caspe가 제안한 방법에 의한 개략치임
식에서 보면 벽체에서의 침하를 Sw=4 Vs/D 로 하고 있습니다. 인용된 Bowles의 서적에서도 4판까지는 본 식을 사용하고 있으나 5판에서는 Sw=2 Vs/D로 하고 있습니다.
첨부된 임희대 등(2001)의 연구 논문에 의하면 4판 식과 5 판 식 다 문제가 있다거 합니다. 거리별 침하량이 2차 곡선이라면 3 Vs 가 맞다고 되어 있습니다. 그래서 SUNEX에서 5판 내용으로 수정을 해야 할 지를 고민하고 있습니다만 다소 큰 결과를 주는 4판 식을 따르고 있습니다. => 최신버전에서는 5판식으로 수정을 했습니다. Sw = 2 Vs/D 를 사용하고 있습니다.
또한 임희대 등에 따르면 침하영향거리를 산정하는데 있어서 굴착 폭이 변수가 되는 것도 문제가 있다고 지적하고 있습니다. 굴착 폭이 매우 커지면 영향거리가 커져서 주변 침하량이 작아집니다. 따라서 SUNEX에서는 침하영향거리가 굴착 깊이의 몇 배 이내, 예를 들어 2~3배 이내로 제한 할 수 있게 (영향거리/굴착깊이) 배수를 입력 할 수 있게 보완을 했습니다.
참고 하시기 바랍니다.