5.2.2 Zero모멘트 발생점 이용법 (모멘트법)
이 방법은 Table 4.2의 해석조건에 따라 계산된 수치해석 결과를 이용 하였다. 굴착 시 굴착저면 아래 모멘트가 0이 되는 첫 번째 지점을 가상 지지점으로 보고 수동파괴선 ( )을 그려 소단의 기능을 판단 하는 방법이다. 모멘트가 완전히 0이 되는 지점을 가상지지점으로 선택하 지 않은 이유는 완전히 0이 되는 지점은 굴착 깊이로부터 너무 깊게 위치 하고 있어 수동파괴선을 이용한 소단 평가가 불가능하기 때문이다.
가상지지점 산정을 위해 먼저 각 굴착단계별 벽체의 모멘트를 산정하였 다 (Fig. 5.9에서 검은 원으로 표시). 그림에서 보는 바와 같이 굴착깊이가 5.2m로부터 7.4m, 10.2m로 깊어짐에 따라 가상지지점의 위치가 굴착깊이 별로 약간씩 깊어지는 것을 알 수 있다.
산정된 가상지지점에 동일한 축척으로 소단과 수동파괴선을 겹쳐 도시 한 결과는 Fig. 5.9과 같다. 소단의 상부폭이 좁아질수록 수동파괴선 안쪽 범위에 소단이 위치하게 되어 소단이 벽체를 지지하는 기능이 감소되는 것을 알 수 있다. 소단의 아랫변과 벽체의 교점을 가상지지점으로 선정해 서 소단의 기능을 판단한 앞 절의 5.2.1에서는 볼 수 없었던 굴착깊이에 따른 소단의 벽체지지 기능의 변화를 볼 수 있다. 즉 굴착깊이가 깊어짐 에 따라 소단의 기능이 감소되는 것을 알 수 있다. 하지만 굴착깊이
10.2m 에서는 소단 상부폭이 가장 넓은 4m 인 경우에도 수동파괴선 안쪽
에 소단이 위치하고 있어 소단의 기능이 전혀 없는 것으로 나타났다. 이 것은 소단의 기능이 다소 과소평가되는 결과로 보인다.
5.2.3 Lohemeyer에 의한 방법 (마찰각법)
흙막이구조물이 모래지반에 설치된 경우 Lohmeyer는 내부마찰각 φ에 따라 가상지지점 위치를 Table 5.1과 같이 추정하였다. 앞의 두 방법과 같 이 본 현장의 풍화토의 내부마찰각을 30°가정하여 (역해석 결과 점착력 4kPa, 내부마찰각 27°) 0.08h를 적용하여 굴착깊이 5.2m, 7.4m, 10.2m에 따른 각각의 가상지지점을 산정하였다.
Table 5.1 Virtual resistance location based on Lohmeyer method
Virtual resistance location x φ Excavation depth (h)
5.2m 7.4m 10.2m
0.25 h 20°
0.16 h 25°
0.08 h 30° x = 0.416 0.592 0.816 0.035 h 35°
이렇게 결정된 가상지지점에서 수동파괴선 ( )과 소단을 동 일한 축척으로 그리면 Fig. 5.10과 같다. 앞의 두 방법에 의한 분석에서와 마찬가지로 소단의 상부폭이 좁아질수록 수동파괴선 안쪽 범위에 소단이 위치하게 되어 소단이 벽체를 지지하는 기능이 감소되는 것을 알 수 있 다. 가상지지점이 굴착깊이가 깊어짐에 따라 증가하여 굴착깊이에 따른 소단의 벽체지지 기능의 변화도 볼 수 있다. Zero 모멘트에 의한 분석에 서와 같이 굴착깊이가 깊어짐에 따라 소단의 기능이 약화되는 것을 알 수