매우 단순한 흙막이 구조가 아닐경우 버팀보의 축력이 어떻게 산정되는지를 따져 보기가 매우 어렵습니다.

이 흙막이 구조의 경우도 왜 지하수가 고정일 때 2 번 버팀보의 축력이 큰지 따지기 어렵습니다.

단지 지보공 설치시의 변위와 7.78 m 굴착시의 변위로 부터 축력을 추정해 볼 수 있습니다.

                        지하수위변경       지하수위 고정

지보공설치시의 변위        1.105mm              0.737

7.78m 굴착시변위           1,136                0.805

변위차이                   0.031                0.068

지하수위를 변경기킨 경우 2단 지보공이 설치되는 5m 지점에서 변위가 1.105 mm 생기고 7.78 m 굴착시는 1.136 mm 생겼습니다. 그 차이는 0.031 mm 입니다. 즉 지보공 설치후 토압으로 인하여 지보공이 압축을 받아서 0.031 mm 짧아졌다는 뜻입니다.

지보공의 길이가 0.031mm 짧아지면 축력은 커지게 되며

   p = 0.031 x 516.208 = 16.002 kN/m 이며 지보공 간격 5m 를 곱하면 80.01 kN 이 나옵니다. 

   sunex 결과에는 80.04로 나와 있으며 sunex 에서는 소수점이하 15자리까지 계산하기 때문에 수계산과 약간 차이가 있습니다.

지하수위를 고정시켰을 때도 같은 방법으로 계산하면 p = 175.5 (sunex 176.62) 로 나옵니다.

지하수위를 변경기킨 경우 전체적으로 변위는 크게 나오지만 지보공 설치전후 변위차이는 작아서 축력이 작게 나오는 것으로 보입니다. 왜 설치전후의 변위차이가 작은지는 여러 복합요인이 있기 때문에 따지기 어렵습니다.

토질및기초기술사 공학박사 장찬수

===================== 원글 내용 ====================

안녕하십니까, 민 엔지니어링 양준호부장 입니다.   

지층 및 굴착조건이 동일한 두 개의 단면 중

하나는 지하수위를 굴착에 따라 하강시켰고 (GWL-2.0  →  -5.78), 

다른 하나는 초기 지하수위를 GWL-5.78 로 고정시켜 계산하였습니다. 

Output 을 비교하니 벽체의 모멘트, 전단력, 변위, 토압 등은 두 단면이 대동소이하나,

Step.6 의 지보재 2단에 작용하는 반력값에서 큰 차이를 보이는데

이유가 무엇인지 궁금합니다.