도심지 터널 교차나 저토피 터널, 불연속면이 존재하는 터널의 단면 혹은 편토압이 예상되는 터널.
- 천단변위, 내공변위에 의한 위험성
- 강관다단그라우팅, Forepoling 등을 통한 보강

천단부 보강 외에 측벽부의 응력 집중, 침하로 인해 굴착 시 안정성에 문제가 생길 수 있음.
- 각부의 보강 필요.

각부 보강의 효과

-       변형억제, 하중분산


각부 보강의 종류
-       단면 확대
-       Grouting, Pile 등을 이용한 지반 보강
-       Wing Rib 등의 보조 지보재 적용


적용 사례

저토피 터널의 상부 120도 이상만 개착하는 반개착 공법 카린시안(Carinthian Cut Method)와 원리나 적용이 유사함.
링컷, 다단벤치컷 등의 분할 굴착 공법과 함께 적용하여 막장면 안정성을 가져올 수 있음.

각부 지지력 산정 -> 수치해석 -> 응력에 따른 변위, 각부 보강재의 축력 등 산정.

Spring Line 기준 천단부 지보재 시공 후 하반 굴착 시 침하를 최소화 하고,
측벽 변위나 붕괴의 위험을 줄이기 위해 토사터널에 각부 보강을 적용할 수 있다.

예전에는 그물망식 뿌리말뚝이라고 하고
요즘에는 마이크로 파일이라고도 합니다.

약간의 차이점도 있지만 강봉 삽입만 하거나
삽입 후 그라우팅 쳐서 말뚝체로 사용하거나 지반개량을 목적으로 합니다.

1. 구조물 설치를 위한 지반 관련 설계/시공 방법
- 지반 개량 (다짐, 압밀)
- 주입, 분사, 침투 (고결제 등)
- 지중 구조체 (말뚝 등)
- 직경 30cm 이하의 비변위 말뚝
- 근접구조물 영향 최소화
- 진동과 소음 최소화
- 마찰력으로 외부하중 지지 : 토사층 마찰력 무시
- Lock Nut 과 Steel plate 로 기초체와 연결
- 선단지지력 무시.
- 단말뚝,군말뚝 or 그물망식 뿌리 말뚝
- 그라우팅 방법 : 1 stage, packer(다단), 중력식

2. 그물망식 뿌리말뚝 (Reticulated Root Piles, RRP) 공법
1. 설명 (설계 기준 FHWA 사용)
- 나무의 뿌리와 같은 역할을 제공하기 위한 공법
- 소구경 말뚝 (75mm~250mm) 의 저항체를 지중에 형성하여 흙을 개량
- 마이크로 파일 (Micro Pile) 과 유사. (지반 거동 측면)
- Stone Column 과 비교 가능.

2. 구성
- 천공 (Rotary, Percussion) – 필요한 경우 casing, slime 처리 위한 Bentonite
- Cap Beam
- 앵커(말뚝)체 – D10~20 이형철근 or 철망/튜브 사용
- 그라우팅 (필요 시 혼화제)
- Casing 제거
- 인발시험


3. 사용처
- 기존 구조물 보강 : Underpinning
- 사면안정
- 흙막이
- 옹벽
- 보강재 삽입의 방향성이 중요.

4. Mechanism
- 지반과 하나의 강성체가 되어 거동 (상부구조물)
- 소형 장비로 간편하고 비용이 적음. (대구경 적용 시 장비, 공기, Risk 등이 커짐.)
- 소음, 진동, 환경, 기존 구조물 영향이 적음.
- 수동말뚝 형태로 변위가 발생하지만, 침하나 변위에 즉시 반응한다.
- 개착 공법 시 안정성 확보
- Rock Bolt 대용으로 사용. (불안정한 흙 보강 가능)
- 지지력 산정 (주면 마찰력) 가능하지만, 무리말뚝의 효과로 횡력이나 인장력에 더 강점을 가짐. (2~3D 기준)
- 무리말뚝 시 Single 말뚝의 지지력 합보다 더 큰 값을 가질 수 있음. (3~7D)
- 개념만 확인하고 안전율 개념으로 무시하는 것이 좋음.


5. 기술 개발
복합마이크로파일(말뚝)

선회식 파일(말뚝)
- Helical Pile : 나선형 원판을 부착하여 회전력을 관입력으로 변환하여 전달/관입
- 무소음, 무진동
- 나선형 원판에 의한 선단지지력 확보 가능