2. 현황 및 문제점

(1) 흙막이 가시설 관련 설계기준 현황

(1.1) 구조물 기초 설계기준 해설 (건설교통부, 2003. 2)

(1.2) 서울지하철 건설공사 설계기준 (서울특별시 지하철건설본부, 2004. 8)

(1.3) 도로 설계요령 (한국도로공사 2001.12)

(2) 문제점

(2.1) 경부선 경주-동대구간 및 부산-언양간 확장 공사구간 설계현황 조사 결과.

(2.2) 가시설 상단부에 작용하는 것으로 가정하는 지표면 상재하중의 경우 주변 조건 고려요소에 대한 명확한 적용기준이 없어 상재하중이 상이(q=1.0~3.0 tonf/㎡)하게 적용되고 있음.

(2.3) 흙막이 벽체 설계시 적용되는 토압(삼각형토압, 경험토압등)은 굴착단계와 굴착 및 버팀구조 설치가 완료된 후의 토압분포가 다르므로 시공단계별로 적정한 토압분포를 적용하여 종합적인 검토후 설계하여야 하나, 토압 적용을 위한 세부적인 적용기준이 없음

(2.4) 흙막이 가시설의 지지구조체가 지반앵커 정착방식인 경우 앵커의 자유장과 정착장 산정기준이 현장별로 서로 상이함

3. 개선내용

3.1 검토 내용

(1) 흙막이 가시설의 설계 흐름도 

(2) 설계기준 비교 검토

3.2 개선안 검토

3.2.1 지표면 상재하중

(1) 지표면에 1.0 tonf/㎡의 상재하중 적용.

(2) 자동차, 중기 및 건축물 등이 근접하는 경우 별도의 적절한 값 적용.

(3) 건설용 중기( 크레인 등)의 작업하중은 필요에 따라 검토하여 적용.

(3.1) 지하철 설계기준(2004. 8.) 적용

3.2.2 토압

(1) 굴착단계별 토압

(1.1) 굴착단계별 토압, 근입깊이 결정 및 자립식 널말뚝의 단면계산에는 흙의 내부 마찰각과 점착력이 적정하게 고려되어 안정측인 삼각형 토압(Rankine-Resal) 적용.

(2) 굴착 및 지지구조 설치 완료후의 토압

(2.1) 굴착 및 지지구조 설치가 완료된 후에는 벽체변위에 따라 토압 재분포가 발생하여 벽체하단부 토압이 감소되며 펙(Peck)이 제안한 형태와 비슷한 토압분포를 이루게 되므로 장기적 안정해석은 경험토압(Peck) 적용.

(3) 안정성 검토 및 부재단면 검토시 두가지 경우의 해석을 모두 병행한후 그 결과를 종합하여 설계 수행

(3.1) 도로설계요령(2001.12), 구조물 기초 설계기준 해설(2003. 2.)적용

3.2.3 자유장 및 정착장

(1) 자유장

(1.1) 지지 구조체가 지반앵커인 경우 정착부는 가상 활동파괴면 밖에 위치하여야 하며, 자유장은 가상 활동면으로부터 1.5m 또는 0.15×H(굴착 깊이)를 더한 값 중 큰 값을 적용하되 최소 4.5m 이상이어야 함.

(2) 정착장

(2.1) 앵커의 정착장(L )은 설계 정착력으로부터 산출되는 앵커의 정착장(L ‘)과 인장재의 부착장(L )중 큰값 적용.

(2.2) 토사층인 경우 최소 정착장은 4.5m 이상이어야 함.

(2.2.1) 구조물 기초 설계기준 해설(2003. 2.)적용

4. 결론

4.1 적용 방안

(1) 설계완료 후 미발주 및 설계중 노선 : 본 기준 적용

(2) 공사시행중 노선 : 현장여건에 따라 적용