질문답변
소단 적용시 변위 및 부재력 2023-06-07
도면에서 보시는 것과 같이 TYPE-E구간의 시, 종점은 굴착 깊이가 같고
시점은 지보재도 2단, 종점은 지보재 1단 + Berm 명령어를 사용해 굴착면측에 소단을 적용하였는데
2단을 지보재를 적용한 경우와 비교하여 오히려 소단을 적용한 경우가 변위 및 부재력이 작게 산정이 되었습니다.
이 해석대로 라면 지보재(H-300*300*10*15)보다 소단이 토압에 저항하는데 더 효과적이라는 말인데,,
결과가 잘 이해가 되지 않아 질문 남김니다.
확인 부탁드립니다.
회사명 : 쌍용건설(주)
시리얼 번호 : 95-110
VERSION : w7.78
=> 답변
검토한 바 소단의 효과가 일반적인 경우에 비하여 다소 크게 생각됩니다. 그래서 소단의 저항능략인 수동토압걔선결과를 검토한 바 그렇게 과다 평가 된 것 같지는 않습니다. 소단을 두는 것이 소단없이 스트럿 1단을 더 두는 것 보다 효과적인 것으로 판단됩니다.
소단을 설치하면 소단이 없을 때에 비하여 변위도 억제되고 부재력도 감소 합니다.
소단의 수동토압으로 변위를 억제시키기 때문입니다.
소단의 효과를 평가하는 방법으로 등가굴착깊이를 생각해 볼 수 있습니다.
소단이 설치되면 소단 상단까지 굴착했을 때보다는 변위가 크게 나오고 소단 바닥까지 굴착했을 때보다는 변위가 작게 나옵니다.
소단을 두지 않는 대신에 소단 상단보다는 깊고 소단 하단 보다는 얕은 어떤 지점 만큼을 소단 없이 굴착한 효과와 같다고 할 때 그 깊이를 등가굴착깊이라 부릅니다. 문헌이나 연구결과들을 보면 대체로 2/3 H 정도가 된다고 합니다. 굴착깊이, 지보공, 지반조건, 지하수 조건등에 따라 달라 질 수 있습니다.
이 프로젝트의 경우 등가굴착깊이는 대체로 1/2 ~ 2/3 H 사이에 있는 것 같으며 일반적인 연구 결과 보다는 좀 높은 것 같습니다. 소단의 효과가 일반적인 연구 결과보다는 크다고 보입니다.
소단이 저항하는 능력인 수동토압의 계산결과를 분석해 보면 그렇게 과대 평가 된 것 같지는 않습니다.
output ;2 로 한 다음 출력파일에 보면 시행쇄기법에 의한 수동토압 계산결과가 있습니다.
출력예입니다.
Earth Pressure Calculation by Trial Wedge Method
Over --Active Pressure-- --Pasive Pressure--
Node Depth Burden Phi Delta C Ka Pa theta kp SumPp Pp theta
23 2.2 1.8 30.0 0.0 0.0 0.33 0.1 60 3.00 0.1 1.3 30
24 2.3 3.6 30.0 0.0 0.0 0.33 0.5 60 3.00 0.6 4.8 30
25 2.4 5.4 30.0 0.0 0.0 0.33 1.1 60 3.00 1.7 10.6 1
26 2.5 7.2 30.0 0.0 0.0 0.33 1.6 60 3.00 2.5 8.8 1
27 2.6 9.0 30.0 0.0 0.0 0.33 2.1 60 3.00 3.5 9.9 1
28 2.7 10.8 30.0 0.0 0.0 0.33 2.7 60 3.00 4.7 11.2 1
상한계1(소단상단까지 굴착경우), 상한계2(소단폭의 1/6) 하한계(소단없을 때) 토압과 비교하여 조정
Node 깊이 상한계1 상한계2(B/6) 상한계 하한계 계산치 조정후
23 2.2 5.40 0.00 5.40 0.00 1.32 1.32
24 2.3 10.80 0.00 10.80 0.00 5.57 5.57