• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.331-341
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• 2007

기존터널에 근접 굴착 할 때 발생하는 흙막이벽체의 수평변위를 억제시키기 위해 버팀대에 선행하중을 가했다. 이러한 목적으로 흙막이벽체에 큰 선행하중을 가할 수 있는 새로운 선행하중 시스템을 모형시험에 적용하였다. 대형 시험은 폭 2.0m, 높이 6.0m, 길이 4.0m인 모형 토조에서 수행하였고 시험지반은 모래로 조성하였다. 직경 1.2m인 모형 터널은 시험지반 굴착 전에 설치하고 지반을 조성한 후에 모형터널에 근접해서 흙막이벽체를 설치하고 시험지반을 굴착하면서 모형 터널과 흙막이벽체 및 지반의 거동을 측정하였다. 이때에 선행하중 재하효과를 확인하기 위하여 선행하중을 가하지 않는 시험은 물론 선행하중을 가하여 흙막이벽체의 수평변위를 억제하는 시험을 실시하였고 수치해석을 실시하여 대형 시험결과와 비교하였다. 그 결과 선행하중을 설계축력 이상으로 적용시켜 흙막이벽체의 수평변위를 감소시켰을 때 벽체 배면에 있는 기존 터널의 안정성이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.657-669
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• 2018

최근 복잡한 도심지 개발이 포화상태에 이르러 지하공간 개발에 많은 관심이 집중되고 있으며, 건물의 대형화 및 고층화로 지하공간의 활용도를 높이기 위해 대심도 굴착이 자주 발생하고 있다. 또한, 도심지 기존도로 하부로 지하철, 경전철 등이 건설되고 있어 대형건물 신축을 위한 흙막이 굴착 시 기존 지하구조물과 인접하여 주의를 요하는 사례가 자주 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 모형시험을 통해 흙막이벽체 강성과 터널 이격거리에 따른 흙막이벽체의 거동특성 및 인접한 터널의 거동을 파악하고자 하였다. 연구 결과, 흙막이벽의 변형은 벽체의 강성이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 버팀대에 작용하는 축력도 벽체의 강성에 따라 다른 양상을 보였다. 흙막이벽체의 강성이 작은 경우(2 mm) 버팀대 축력이 최대가 되는 지점은 벽체의 0.3H 부근에서 나타났고, 흙막이벽체의 강성이 큰 경우(5 mm)에는 벽체의 0.7H 부근에서 버팀대 축력이 최대로 나타났다. 또한, 터널 내공변위는 흙막이벽체와의 이격거리가 가까울수록, 벽체의 강성이 작을수록 뚜렷하게 발생하였으며 내공변위가 우측하부로 집중되는 경향을 보였다. 지반굴착에 따른 지표침하량은 터널과 흙막이벽체의 이격거리가 가까울수록 지표침하 영향범위가 감소하는 경향을 보였으며 이는 터널의 강성이 영향을 미친것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.43-50
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• 2000

본 논문에서는 도심지 깊은 굴축현장에서 수집한 계측자료를 토대로 분석한 흙막이벽체의 거동에 관한 내용을 다루었다. 총 57개 현장에 시공된 H-pile+흙막이판 벽체와 현장타설 주열식 말뚝 벽체, 그리고 지하연속벽체 등 다양한 종류의 흙막이 벽체를 고려하였으며, 굴착으로 인한 벽체의 거동 및 겉보기토압을 집중적으로 분석하였다. 수집된 계측자료를 토대로 벽체 및 지지구조의 형식 등 흙막이벽체의 다양한 구성요소가 벽체의 거동 및 겉보기 토압에 미치는 영향을 분석.고찰하였으며, 그 결과를 현재 적용하고 있는 설계/해석법과 비교하는 한편 다양한 차트의 형식으로 제시하였다. 또한 계측자료를 토대로 흙막이벽체의 최대수평변위를 평가하는 경험식을 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.155-164
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• 2016

본 연구에서는 지상구조물 건설을 위하여 흙막이 벽체를 이용하여 지하굴착이 이루어진 지역에 근접하여 새로운 지하공간이 신설될 때, 지하굴착과 흙막이 벽체간의 이격거리에 따른 흙막이 벽체에 작용하고 있던 토압의 변화 및 지표 침하 변화를 실험적으로 연구하였다. 지하공간 굴착 단계별로 흙막이 벽체의 토압 변화 및 지표 침하를 측정할 수 있는 길이 160 cm, 높이 120 cm의 모형 토조를 제작했다. 실험은 균일하게 조성된 사질토 지반에서 하부 지반에 변위를 가하고, 수직한 흙막이 벽체의 토압 변화 및 지표면 침하를 확인하는 방식으로 수행하였다. 모형실험은 인접한 지하공간 굴착에 따른 흙막이 벽체의 높이별 토압을 측정하기 위하여 흙막이 벽체를 모사하는 우측 벽체 10개 및 지하공간 굴착을 모사하는 하부 벽체 5개로 구성하고 하부벽체를 거동시킴으로서 지하굴착을 모사하였다. 실험 결과, 하부 1단 벽체의 거동 시에는 흙막이 벽체의 토압에 변화가 발생하였으나, 하부 3단의 경우는 지하 굴착이 흙막이 벽체와 충분히 이격되어 토압변화가 크게 발생하지 않았다. 하부 1단 벽체를 굴착한 결과, 우측 하단부 벽체 주변의 응력이 감소되고, 우측 중간부 벽체 주변으로 응력이 재분배되는 아칭현상을 증명할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.25-30
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• 2022

흙막이 벽체의 시공 중 안정성을 확보하기 위하여 시공현장의 지반 정보를 조사하는 것은 매우 중요한 일이다. 흙막이 벽체 시공단계에서 지반의 정보는 지반조사를 통해 확인하고 있지만, 실제 지반 정보의 특성은 결과와 상이할 수 있다. 실시간으로 흙막이 벽체의 안정성을 분석하기 위해서는 실제 지반의 상태를 반영하는 것이 중요하다. 또한 벽체가 불안정하다고 판단 시 벽체의 안정성을 확보하기 위하여 적절한 솔루션을 제공해야 한다. 본 연구는 차분진화 알고리즘을 통하여 실제 지반의 정보를 예측하고 흙막이 벽체의 디지털 트윈을 통하여 흙막이 벽체의 안정성을 실시간으로 판단하는 기법을 제시하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권11호
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• pp.5-11
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• 2022

본 연구는 고로슬래그미분말(SG) 및 강섬유(SF)를 적용한 고유동 흙막이 벽체 재료(RWM)의 역학적 성능을 평가하기 위한 것으로써, 흙막이 벽체 재료의 재료분리저항성, 유동성, 연행공기량을 확보하기 위하여 고성능감수제, 공기연행제 및 증점안정화제를 굳지 않은 흙막이 벽체 재료에 적정량을 사용하였다. 흙막이 벽체 재료 경화체의 강도특성을 고찰하기 위하여 압축, 할열 인장 및 휨강도를 소정의 재령에서 측정하였으며, 표면전기저항, 흡수율 실험을 통하여 흙막이 벽체 재료의 역학적 성능을 평가하였다. 실험결과에 따르면 SGC 배합은 OPC 배합에 비하여 대체적으로 우수한 성능을 나타내었으며, SF는 흙박이 벽체 재료의 역학적 성능향상에 효과적인 것으로 조사되었다. 특히, SG의 사용은 흙막이 벽체 재료의 장기강도 발현 뿐만 아니라 차수성능 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.27-36
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• 2008

3차원 수치해석에 의해 굴착면적비(L/B)인 굴착 폭 B와 굴착면의 길이 L의 변화에 따른 흙막이벽체의 변위를 비교하여 지반굴착의 기하학적 형상의 차이와 관련된 영향성을 분석하였다. 흙막이벽체의 변위는 동일한 굴착 폭을 기준으로 굴착면의 길이 L이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타나며, 굴착단면치 중앙부에서 미장부재가 폐합되는 가설구조체계가 형성되는 모서리부로 갈수록 흙막이벽체와 띠장력재의 폐합에 치한 구속효과의 영향으로 인하여 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한 흙막이벽체의 변형해석을 굴착평면의 형상을 고려하지 못하는 2차원 수치해석과 굴착평면의 형상을 고려할 수 있는 3차원 수치해석에 영향을 미치는 인자들 중 굴착면적비와 지반변형계수를 고려하여, 두 해석이 일치하는 상관관계를 흙막이벽체의 최대변위를 기준으로 2차원 수치해석 결과로부터 3차원 수치해석 결과가 도출할 수 있는 관계식을 제안하여 현장계측결과와 비교 하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.13-20
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• 2023

본 연구는 강섬유(SF) 혼입률에 따른 고유동 흙막이 벽체 재료(RWM)의 역학적 성능 및 내구성을 평가하기 위한 것으로써, 흙막이 벽체 재료의 재료분리저항성, 유동성, 연행공기량을 확보하기 위하여 적정량의 고성능감수제(SP), 공기연행제(AEA) 및 증점 안정화제(VMA)를 사용하였다. 흙막이 벽체 재료 경화체의 압축 및 쪼갬 인장강도를 소정의 재령에서 측정하였으며, 흙막이 벽체 재료의 역학적 성능은 표면전기저항성 및 흡수율 실험을 통하여 고찰하였다. 또, 염소이온 침투저항성 및 동결융해 저항성 실험을 통하여 흙막이 벽체 재료의 내구성능을 고찰하였다. 실험결과에 의하면, 강섬유를 적용한 배합이 강섬유 무혼입 배합에 비하여 우수한 성능을 나타내었으며, 2% 적용 배합이 경제성 및 성능 관점에서 상대적으로 효과적인 것으로 관찰되었다. 따라서, 적절한 SF의 적용은 흙막이 벽체 재료의 성능 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.70-78
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• 2023

선행연구에서는 지중경사계의 문제점인 1) 지중경사계관 설치의 어려움, 2) 단면 변위 파악의 한계성, 3) 인력 중심의 계측 방식을 해결하기 위한 2D LiDAR 센서 기반의 흙막이 벽체 변위 계측 시스템을 개발하였다. 본 연구의 목적은 선행연구에서 개발된 흙막이 벽체 변위 계측 시스템 내 탑재될 변위 분석 알고리즘을 선정하는 것이다. 변위 분석 알고리즘 선정 결과, 변위 추정 오차가 2mm인 M3C2 알고리즘이 흙막이 벽체 변위 분석 알고리즘으로 선정되었다. 본 연구 결과에서 선정된 M3C2 알고리즘이 흙막이 벽체 변위 계측 시스템에 탑재되고 수차례의 현장 실험을 통해 변위 분석 결과의 신뢰성이 담보될 경우 흙막이 벽체 변위 계측 시스템이 현행 계측관리 대비 변위 계측의 편리성 측면에서 효과적으로 흙막이 벽체의 변위를 관리할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.593-608
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• 2018

흙막이벽체 시공 중 버팀대에 문제가 발생하여 변형되거나 제 기능을 상실하게 되면 흙막이벽체에 과다한 변형의 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 모형시험을 통해 시공 중 흙막이벽체의 버팀대 일부가 기능을 상실하게 되었을 때 흙막이 벽체의 거동특성 및 배면에 인접한 터널의 거동을 파악하고자 하였다. 연구 결과, 흙막이벽체의 변형으로 인해 배면지반의 토압이 재배치되고 지표변위를 발생시켜 인접한 터널의 변형에 영향을 미쳤으며, 터널에서 가장 가까운 측벽에 위치한 버팀대를 제거하였을 때 흙막이벽체 변형 및 터널변형이 가장 크게 나타났다. 터널의 위치에 따른 평균 전이토압은 터널 심도가 0.65D에서 2.65D로 깊어짐에 따라 평균 25.6% 증가하였으며, 흙막이벽체와 터널과의 이격거리가 0.5D에서 1.0D로 증가함에 따라 전이토압이 평균 16% 증가하였다. 버팀대 제거에 따른 흙막이벽체의 수평변위는 제거되는 버팀대 부근에 집중되는 경향을 보였으며 버팀대 제거위치가 하부로 내려갈수록 수평변위는 비선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 터널 내공변위는 토피고 1.15D, 수평거리 0.5D일 때 최대 내공변위가 발생하였고, 토피고 2.65D, 수평거리 1.0D에서 최소 내공변위가 발생하였다. 가상파괴면이 터널의 중심부를 통과하는 범위인 토피고 1.15~1.65D, 수평거리 0.5D에서 터널의 내공변위가 크게 증가하는 것으로 검토되었으며, 최대 내공변위와 최소 내공변위의 차이는 약 2배 정도 발생하였다.