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.

지진에 의한 지반의 거동에 따라 옹벽의 파괴나 변위 확인

1) 등가정적해석법
A. Kh (수평지진계수) : 변위 미허용시 1.0A, 허용시 0.5A
B. Kv (수직지진계수) : 보통 0
C. 작용높이 : 밑면에서 0.6 H 로 가정하거나 0.5 H 로 가정


2) Mononobe-Okabe 토압공식 (유사정적해석)
A. Pae

B. Kae

C. 작용점 : H/3 – 동하중의 경우 0.6H

지진에 대한 하중과 정적하중을 조합하여 전체 토압이 변형을 일으키는지 안전성 검토에 따라 안전한지 확인.

Strut 있는 경우(변형을 고려한 연성벽체) 경험토압 (계측을 통한 검증)
- 강성체는 삼각형분포 토압이론. (Rankine, Coulomb)
- 시공 중의 Cantilever 상태에서는 적용 불가.
- 6m 이상 굴착하고 흙막이 벽 설치가 완료된 경우.
- 간극 수압 고려되지 않은 경우.

1. 사질토
Peck : 0.65 r H Ka. 직사각형 (하부의 버팀보 하중이 중요. 하부가 배가 부를 확률이 커짐)
Tschebotarioff : 0.25 r H. 사다리꼴 (0.2 0.6 0.2 사다리꼴)
(숫자와 깊이는 지반의 상태에 따라 조금씩 달라질 수 있음.)

굴착저면은 마찰력에 의해 토압이 0으로 된다.

내부마찰각이 커지면 Ka 가 작아져 Peck 이 더 현실에 가까워짐.
Tschebotarioff : 내부마찰각을 반영하지 못해 토압이 과다평가될 수 있음 .(30도 이상), 30도 이하에서는 오히려 과소평가 가능성이 있음.

내부마찰각이 35도 보다 크면 Peck,
그렇지 않으면 Tschebotarioff 가 현실적임.

2. 점성토
Peck 도 사다리꼴. 0.3rH (0.25 0.75 or 0.25 0.5 0.25)

Tschebotarioff

흙막이 벽 설계 순서
- 조사/측량
- 구조형식 (차수여부)
- 구조물 크기 고려
- 단면가정
- 토압산정
- 안정검토 : Quick Sand (Boiling), Heaving
- 근입깊이 결정
- 지점계산
- 토압 최종 확정, 변위량 계산, 띠장/버팀보 확정.

Rankine 토압
1. 가정사항 : 소성평형이론, 내부응력평형, 배면 마찰각 무시, 토압은 지표면과 평행하게 적용
2. 주동토압은 과다, 수동토압은 과소 : 안전측
3. 주동토압선 45+pi/2, 수동토압선 45-pi/2

Coulomb 토압 (쿨롱)
1. 외적평형을 고려
2. 가정사항 : 가성파괴면 내의 쐐기를 강체로 가정.
3. 벽면의 마찰 고려 (배면 마찰각 고려)
4. 중력식 옹벽, 저판이 작은 경우에 적합, 배면 경사가 내마각보다 크면 불가

보강토 옹벽의 원리 : Mohr Circle 활용. 수평응력이 보강재 강도만큼 감소하면서 Mohr Circle 이 커짐. 내부 마찰각 증대.

지반안정해석이론
(사면이든, 절취 후든, 성토 후든 어떤 접근 방식으로 해석을 할지에 대한 접근 방식, 차이는 간극수압의 측정, 고려여부)

- 전응력 해석 : c,pi 를 이용. 간극수압을 고려하지 않음.
1. 시공이 압밀보다 빠른 경우.
2. 과잉간극수압이 소산되기 전
3. 단기 안정해석 (시공 중, 시공 직후)
4. 비배수 전단강도 활용.
5. 일축압축, 삼축압축, 베인시험

- 유효응력 해석 : 배수시험, 간극수압측정(피에조미터)
1. 압밀이 진행된 경우, 과잉간극수압이 소산되고 있는 경우
2. 장기안정해석
3. 압밀배수시험
4. 사면안정해석, 수위급강하
5. 간극수압 측정이 가능한 경우 유효함.

- 시험방법
: 설계하중이 선행하중보다 크면 UU test 필요. (큰 하중에 작은 전단강도가 얻어져 안전측 설계)

강도 : 재료가 가지는 최대 응력. 이것이 넘어 파괴가 되지 않도록 안전율을 관리하거나, (강도감소계수) 0.6 등의 허용응력을 정하여 응력이 그 안에 머물도록 관리함.
강성 : 응력 변형률 곡선에서 기울기를 의미하며, 항복이 되기 전까지의 탄성을 유지하는 상태를 강성이라 할 수 있음.