전면 굴착부 경사에 따른 비개착공법의 지반변형 특성

초록

저토피 구간 굴착공사시 지반이완과 굴착 상부지반의 초기침하 억제를 효율적으로 제어하기 위하여 지반내 응력 변형을 최소화할 수 있도록 소구경 강관 또는 강판을 이용한 공법(Super Equilibrium Method ; SEM)을 개발하고 있다. 본 연구에서는 SEM 공법 최적화를 위하여 실내모형실험을 통하여 전방 막장면 경사변화와 토피고 변화가 지반변형에 미치는 영향을 평가하였다. 굴착면 경사변화에 따라서 수평 SEM 파일에 작용하는 응력은 경사 완화에 따라 감소하다가 경사 30도에서는 변형 및 응력 발생이 발생하지 않는 것을 확인하였다. 굴착면 경사변화에 따른 상부 지반 변형을 함체 인발길이 10mm를 기준으로 비교한 결과, 굴착면 경사가 완만해짐에 따라 지반침하는 저감하여 0mm에 근접하고 있고, 토피고 변화에 따라서 지표면 침하 발생은 영향이 적음을 알 수 있었다. 따라서, 전방 굴착면 경사변화를 적절히 이용하면, 지반내 응력 발생을 최소화함과 동시에 지표면 침하도 최소화할 수 있음을 알 수 있었다.