시간에 걸쳐 점토의 형상/구조가 변경되는 것을 연대효과라고 한다.

1.     2차압밀(=지연압밀) / 크리프

2.     용탈현상 (leaching)
3.     Cementation (고결작용) : 구성 요소들의 역할로 토립자 간의 결합력이 증가하게 되는 현상.
4.     성질 : 일축압축강도, 선행압밀하중, 파괴응력의 증가.
지연압축으로 인해 구조가 단단해지면서 선행압밀하중이 상재하중보다 크게 나타나게 됨.
(=겉보기 과압밀, 의사과압밀)

5.     압축지수비 (Ratio of compression index) rc = Ccmax / Cc

정규압밀영역에서 압축성의 변화를 나타내는 지표. (깊이가 깊어질수록 커짐)
양생온도가 커지면 커지고, 양생기간이 커지면 커진다.
온도가 증가하면 면모구조화 되어 오래된 정규압밀점토와 유사한 거동. (=연대효과의 재현에 유용)

6.     불교란 시료의 채취가 어려운 경우, 시료의 재성형 시 온도와 기간을 정하는 기준을 잡을 때 사용된다.

불교란시료는 압축지수가 작아져 압축지수비가 커질 수 있고 2차 압밀이 크게 발생할 수가 있다.

불포화토 – 사면안정

- 수평적 침윤선
- 집중호우 : 토층내 간극수압 급격히 증가
- 우리나라 : 자연사면 내 토층의 두께가 2m 이내로 얇음.
- 토층 내 강우침투로 인한 침윤선과 파괴면이 일치
- 사면안정 : 강우, 강우지속시간, 토층내 침투속도, 포화깊이
- 무한사면 : 사면경사, 점착력, 내부마찰각
- 시간 당 포화깊이를 통해, 침투 속도를 통해 안전율을 변화시키면서 안정성 검토.

- 집중호우
* 지반내 침투 - 모관흡수력(matric suction, ua-uw) – 전단강도 증가 – 감소 (모관흡수력 감소 및 지반의 포화)

모관흡수력, 불포화토 관련 참조 :
https://huedor2.tistory.com/804

* 지표면 부근 투수특성 변화로 일시적인 지하수위 – 안전율 감소 or 파괴
* Peak 강우 강도 후 안전율 회복
- 해석 : 간극수압 분포, 한계평형기법, 침투해석 (함수특성, 투수계수 등 고려), SEEP/W, SLOPE/W, GeoStudio
- 지표면까지 포화로 가정하는 비현실적인 보수적 설계기준(실제 현장과 맞지 않는)을 효율적으로 변경하기 위해 임계포화깊이를 산정하는 것이 중요.
- 입력값 : 강우강도, 강우지속시간, 토질정수, 투수계수
- Wetting Band (습윤대) : 포화깊이 (간극수압을 가정하여 수치해석으로 Band 를 형성). 강우시간에 따라 습윤대가 커지면(깊어지면) 안전율이 작아지는 그래프. 강우는 사면에 수직으로 침투. 포화층, 불포화층을 나누어 계산.

공식과 비교해볼 수 있다.
- 건기 안전율 1.5, 우기 안전율 1.3, 지진 등 1.2 이하
- 보강 : Anchor, Shotcrete, 경사완화공법, Soil Nailing, 계단식옹벽 등
- 침투 깊이를 수치화/모델화 하여 예측하고 설계에 반영하여 불포화

RUSLE (농업의 USLE 에서 발전)
Revised Universal Soil Loss Equation
각종 인자에 의해 계산되는 A 값 : 토사유실모델

R : 강우침식
K : 토양침식
L : 사면의 길이
S : 사면의 경사 (RUSLE 에서 수정)
C : 식생 피복인자
P : 경작인자

지역의 Model 을 통해 Soil Loss 양을 (ton/yr) 계산하여
사방댐의 역할과 사방댐 위치의 적절성, 추가 사방댐 설치를 고려.

토층 심도율 (Soil Depth Ratio : SR)
-       SR = Soil depth / Slope height (H, 사면높이)
-       토층심도율 0.2이하 : 풍화상태 양호
-       0.4 이상에서는 토사 사면으로 보는 기준.

블록 크기비 (Block Size Ratio)
-       Ib(블록크기지수) = (S1+S2+S3) /3 (S1,2,3 : 각 절리군의 개개 절리 사이의 간격)
-       절리군의 평균 간격
-       BR = Ib / H(사면높이)

SR 0.4 이하, BR 0.01 이하 원호 파괴가 집중적으로 발생.
BR 은 SR 기준 안에서 연속체적 지반과 불연속체적 거동 특성을 구분할 수 있는 지표.
0.01   이하 (절리 간격이 작으면) 연속체적 파괴가 발생할 수 있음. (개개의 블록에 대한 해석보다는 전체의 물성값에 의한 안정성 해석 필요.)
0.2 이상 : 괴상 암반 (massive rockmass)

흙막이 해석 범위 : 3H 양쪽, 2H 하부까지 수치해석 모델 작성

흙막이 해석 내용
-       벽체 수평변위 : 허용변위량과 비교
-       벽체 응력 검토 : Strut (휨응력, 압축응력), 띠장 (휨응력, 전단응력), 측면말뚝 (휨응력, 전단응력), CIP (압축, 전단, 인장)
-       인접구조물 검토 : 변위 및 부등침하, 각변위 1/500
-       지하매설물 검토 : 침하량
-       인접도로 : 침하량

탄소성 해석 : SUNEX
-       발생응력과 허용응력 비교
-       굴착저면 안전검토 – 근입깊이, 히빙(5.7, 5.14cu 와 파괴면을 따라 비교), 파이핑(보일링) (한계유속, Terzaghi, 동수구배, 유선망)

Peck

지반의 특성에 따라 지하안전영향평가시 해당 지역의 범위를 설정.

Caspe

굴착영향거리, 45+pi/2 기준 settlement 측정 및 분석/계측/관리

3.6D 정도까지 변위수렴구간으로 판단하여 검토 필요.

선행재하공법 (Preloading) : 추가 하중을 통해 압밀시간을 단축시킨다.

성토 완료 시점부터 계측을 통해 침하량을 측정
장래 침하량 예측 (쌍곡선, Hoshino, Asaoka)
공용중 하중 조건이 변경되는 경우 침하량 예측이 어렵다.

Barron 의 식을 이용해 Ch(수평 압밀계수)를 추정하고, 장래침하량 추정.

현장의 압밀도-압밀기간을 이용하여 수평압밀계수를 산출할 수 있고, 그에 따라 시간을 변화시키면서 시간별 침하량을 예측할 수 있다.

저탄소 녹색성장 : 전 세계적 패러다임
온실가스 저감 필요.
신재생 에너지와 토목관련 구조물의 연결

기초
- 말뚝의 단면 구성의 변화
- 중공형 파일 단면 고려. 내부 150mm dimater 내부에 열교환 파이프 삽입
- 지중 열교환기로 사용.
- 깊이가 증가할수록 흡수할 수 있는 열에너지도 증가.

- 열사이폰과 연결. (동결방지)
http://huedor2.tistory.com/842

터널
- 지중 온도 활용 : 여름 냉방, 겨울 난방
- 터널의 항온성을 이용 – 벽면 텍스타일형 열교환기 부착
- 숏크리트 - 에너지 텍스타일(Energy Textile) – 유도배수재 – 콘크리트 라이닝 의 구성
- 콘크리트, 숏크리트의 열전도도 고려.
- 파이프를 이용한 열교환 작용 형성

에너지 연속벽, 슬라브
- Enercrete : 지반내 열에너지를 흡수하거나 여름철 건물에서 발생된 에너지를 연속벽을 통해 발산

무리말뚝 (Group pile) 이 횡방향 하중에 따라 구속이나 이동이 있는 경우,
첫번째 열이 가장 큰 하중을 받고, 중간이 가장 작은 하중을 받는다.
무리말뚝은 하중이나 영향의 중첩효과가 예상되는 것으로
아래의 중첩은 토사를 약화시켜 횡저항을 감소시키는 영향을 준다.

보통 6D spacing 까지 가져가야 상쇄된다고 조사되고 있는데,
이러한 중첩을 고려한 안전율을 충분히 가져갈 필요가 있다.

횡하중의 영향범위는 그림과 같이 Crest 형식으로 도시된다.

도로 15m 이상 토사사면 : 붕괴발생 예측 (우기시)

1.     중력식 Soil Nailing : 일반적, 1.2m x 1.5m 간격 설치. (조밀, 공기/공비 증가) 단계별 그라우팅 필요 (3~6회) : 그라우팅 간 공극 발생, 품질저하 우려, 공기 증가(검사 통과 및 품질 보완을 위한 추가 그라우팅 작업 등)

2.     압력식 Soil Nailing : Packer 이용. 패커형성 -> 정착부에 그라우팅 (5~10 ksc), 그라우팅 유효직경 증가 20%, 인발저항력 증가. 1회로 정압 주입 : 공정 단순화 및 품질 향상. 설치 간격 1.5m x 1.5m. 설치 공수 감소

일반 터널
- 2차사고 위험 방지
- 취약 지반의 비율이 큼. (저토피 등)
- 선지보 단면 적용 가능.

장대 터널
- 단선, 병렬, 대단면 터널 고려.
- 환기/방재시설에 집중 (수직갱 확보)
- 갱내환경개선, 자동감지설비, 내진설비, 길어깨/각실 공간 확보 등
- 구난 시나리오 필요.
- 유지관리에 대한 편의성 확보 필요.
- 자동 계측 관리 시스템 확보 필요.
- LCC 고려 필요.
- 단층/폐갱/가스/공동 등 확인 필요.
- 지질 변화 및 Risk Management 를 통한 대응 시나리오 계획 필요.
- 굴착 Cycle 의 활용도 높음.
- 내화 콘크리트 적용, 운전자 피로감 최소화 필요
- 교통/환경 영향평가 필요.

해저 터널
- 배수, 방수, 전기, 조명, 수송, 계측 등 종합관리 시스템 필요.
- 지형, 지질, 지역여건 고려한 공법 및 선형 확인
- 시공중 환기 및 방재 시설 확보 및 계획 (수직구 등)
- 고수압 대책을 위한 차수/방수 보강 대책 필요.

2 아치터널


-       2 아치터널 : 확폭터널에 비해 주변지역/환경영향이 적고, 노선 분리를 통해 도로 선형을 최소화 할 수 있다는 장점.

-       누수
1)     중앙벽체 연결부 : 지하수 누수 및 흘러내림. 콘크리트 부식. 이음부 방수시트 손상.
2)     대책 : 연결부 추가 배수시설, 수직배수관 굴곡 최소화, 방수 sheet, 중앙벽체 보호

-       동결
1)     수직배수관을 열전도율이 좋은 동관으로 사용. Heating cable 적용. 보온재 적용
2)     벽체 하부 배수관은 열전도율이 낮은 재료의 관을 적용.
3)     집수정 설치 및 하부 Clean-out hole 설치