수치해석을 통한 지하철 구조물 인접 굴착에 따른 보강공법 적용사례연구

Abstract

최근 들어 대규모 및 대심도 지반굴착공사가 증가하고 있으며, 굴착으로 인한 인접구조물들의 붕괴사례는 건설수요와 더불어 꾸준히 증가하고 있고, 특히 도심지 개발 및 불량한 조건에서의 지하철 구조물과 인접하여 진행되는 굴착으로 인해 발생될 수 있는 문제점이 많아지고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 서울시 내에서 수행된 16개 현장에 대한 사례연구를 통해 적용된 지하굴착공법과 보강공법의 현황을 고찰하였다. 또한 대표 현장을 선택하여 안정성 분석을 실시하였고, 적용된 굴착공법 및 보강방안에 대해 검토하고 이에 따른 공법의 적정성에 대해 검토하였다. 그 결과 16개 현장의 지층 분포상태는 모두 상부로부터 매립층, 그 하부는 퇴적층, 풍화토, 풍화암, 연암층의 순으로 분포하고 있었다. 또한 중요 구조물에 인접하여 굴착공사를 진행할 경우 구조물의 위치 및 지층조건에 매우 큰 영향이 있는 것으로 나타났다. 또한 도심지 특성상 일반 가시설 공법을 적용하여 지하철구조물과 인접하여 굴착이 진행될 경우는 별도의 보강공법의 적용이 필요할 것으로 판단된다.Recently, large and deep excavations are increasing. The damage of adjacent structures due to excavation has steadily increased with increasing construction demand. Especially in urban development and poor conditions, the excavation adjacent to the subway structures has caused a lot of problems. This paper was reviewed that the underground excavation and reinforcement of the status process through a case study on the field. And stability analysis through the case study evaluates applicability for reasonable reinforcement method by numerical analysis. As a result, the strata distribution condition of all 16 sites consisted of landfill from the top and distributed in the order of deposits, weathered soils, weak rock from the bottom. Also, when proceeding the excavation adjacent to structures, the location of site and layer conditions have highly effect on the results of the construction. Therefore, this study was applied reinforcement method to protect damage by excavation. Displacement and settlement were within allowable criterion and hence, stability of structure was analyzed as safe.