기초의 종류
1.     중력식 : 지반상태 양호. 경제적

2.     모노파일 : 토사지반. 피로하중 문제, 파일 부식 문제
3.     Jacket : 연약층, 가벼우며, 강성이 우수, 파력 하중 면적이 적음.
4.     Tripod : 대용량 터빈, 전도 저항성 우수

구조물의 특성 : 수평하중이 크고 반복적임. (조류, 바람, 파랑 등) 지지층이 깊어 모멘트가 큼.

안전성 검토
1.     지반의 액상화 가능성, 장기침하, 측방유동, 사면안정, 세굴에 대한 안정성 검토 필요.
2.     모노파일의 경우, 지지력/변위 확인을 위한 FEM, FDM 사용 필요.
A.     FDM : 유한차분해석 : 미분방정석에 대한 근사화. 비선형 해석, 유체해석에 적용. 적용 용이. 유한개의 점들 사이에서 변화를 이용한 행렬방정식. FLAC
B.      FEM : 유한요소해석 : 미분방정식의 해법에 대한 근사화. 컴퓨터 프로그램 필요. 선형으로 가정, 물리적으로 타당한 해. Plaxis
3.     지지력/활동/전도
4.     처짐

5.     말뚝의 지지력과 수직/수평변위
6.     반복하중에 의한 지반 강성 감소 정도 확인. (반복삼축압축시험 반영)
7.     Jacket Pile 의 경우 Suction 적용. 기초 내외부의 수압차를 활용. (깊지 않은 경우, 구경이 큰 경우, 상부밀폐, 하부개방인 경우)

LRFD
1.     Limit state 의 정의 : ULS(극한), SLS(사용), FLS(피로)
2.     재료에 의한 안전계수와 하중계수를 복합적이고 확률적으로 적용.

터널의 해석순서

단순 한계평형, 내공변위 해석 및 계측에 의한 역해석에서
수치해석을 적용하게 되면서,
- 탄소성모델, 점탄성모델, 점탄소성모델 등 적용 가능
- 지반의 이방성, 불균질성, 비선형성, 불연속성 등 재료의 특성도 반영하여 해석 가능
- 시공 단계별 Simulation 가능 – 거동 예측

Kirsh 의 해 : 원형에만 적용 가능
- 응력의 재배열. 탄성영역/소성영역 구분 및 소성평형
- 초기 (r=a) 와 K0 값의 변화에 따라 탄성변형. (측벽과 천단부) 측벽 변형량이 더 크다.
- r/a 가 커질수록 (소성영역에서 탄성영역으로 갈수록) K0 는 전단과 수직응력이 1:1로 수렴(K0에 관계없이)

해석모델의 종류
1. 유한요소법
- 요소와 절점으로 구성하여
- 응력-변형률 관계를 이용한 해의 정의
- 복잡한 지반조건의 해석, 불균질성 해석, 시간의존성 해석 가능
- 시간이 오래 걸리고, 저장량이 필요하며, 모델을 작성하는 사람의 숙련도나 지식이 필요.
- 경계조건 설정이 중요함.
2. 유한차분법
- 유한요소법과 비슷하나, 미지수의 해법이 시간 단위의 기준으로 동적해석이나 시간당 변화량 등에 적용됨.
- 계산 시간이 짧고 저장용량이 적으며 미소변형 뿐 아니라 대변형의 해석이 필요.
3. 경계요소법
- 마찬가지로 지반을 연속체로 간주하고
- 경계부분만 해석하고, 선형 거동에 유효한 해석방법
- 시간의 변수 등을 적용하기 어려움.
4. 개별요소법
- 지반을 각각의 강성블록으로 생각하고 진행.
- 핵석을 떠올리고
- 절리의 변위가 블록 자체의 변위보다 큰 경우 적용 가능.
5. 혼합법

수치해석은 경험적 방법(RMR, Terzaghi, Q-system 등) 과 비교될 수 있다.

내공변위 제어 방법 원리 3가지. (LDP 종단변형, GRC 암반반응, SCC 지보특성)

불연속면
-       원인 : 지반변동에 의한 압축 및 인장, 기상작용에 의한 퇴적 및 침식(풍화), 지열에 의한 가열팽창 및 냉각수축
-       종류 : 응력에 따른 절리(Joint), 퇴적면의 경계 층리(Bedding), 변형작용으로 층리를 따라 평행 또는 방사상으로 할렬되는 벽개(Cleavage), 변성암에서 생기는 편리(Schistosity)
-       형상 : 완전 분리되는 균열(Fissure), 이동한 흔적의 단층(Fault), 층리면 분리 성층, 단층면의 확장 파쇄대/구조선, 암반의 지각운동 소성유동의 습곡

암반 분류
-       강도 : 하지만 불연속면의 크기와 방향에 따라 강도 측정이 무의미해질 수 있음.
-       탄성계수
-       풍화정도
-       RQD (CSIR), Q system(NGI) (RQD-암반지지력 그래프, RQD-탄성계수 그래프, RQD-지보방법(No support-RB/SC-Rib support 그래프)
-       절리간격 : 3.0m solid, 1.0m Blocky/Seamy, 5cm Crushed

암반 하중 (터널)
-       Terzaghi (Arching Effect)

-       Rose 에 의해 수정된 암반하중 (Terzaghi Rock Load Classification)

RQD 에서 확장하여 터널/지중구조물 상단의 하중 고려방식 결정(터널폭/높이에 따름.). 그에 따른 지보형식을 고려.
Terzaghi 의 접근이 보수적인 것으로 판단하여 50% 가량 감소하여 접근

-       Lauffer 분류 : Active Span (Unsupported Rock) 과 자립시간 (Stand up Time)의 개념을 고려함.
-       RSR (단층, 종류, 방향, 절리빈도, 지하수) = 0.77 RMR + 12.4
-       RMR : 기본적으로 연암/경암의 절리 구분을 위함이고, 유동성/팽창성에 부적합
지보하중 P = (100-RMR)/RMR x rB = rHt
E = 2 x RMR -100 or 10(RMR-10)/40 (Gpa). 60이면 20 Gpa, 30이면 5 정도. (반보다 작은 값이다 정도)
-       점하중은 일압강도의 4% 정도로 보면 됨.
-       Q-system : 9lnQ + 44
-       De = B/ESR (ESR : 일시채굴 3~5, 영구채굴 1.6, 발전소 1.0, 지하철도 0.8)
무지보 굴진장 = 2(ESR) x Q^0.4
RB L = (2+0.15B) / ESR
E=25logQ (Gpa) (Q = 100 이면 50)
영구지보압력 Pproof = (2.0/Jr) x Q ^ (-1/3)

사전 조사로 정확도/중요도를 확보하기 어려우니,
굴착을 해 나가면서 지속적인 계측을 통해 역해석법으로 시공중 재검토를 하는 것이 중요.
암반 분류 -> 터널형상, 지보패턴, 굴착방법 결정.