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1장 공사개요
2장 설계 및 시공
3장 결론 및 전망
4장 기타
5장 첨부
하네다(羽田)국제공항 바다쪽 흙막이 굴착 시공사례
1.공사개요
1.1 공사배경
통상적인 토목구조물에 비해서 흙막이공이 크게 다른 점은 변형 등의 거동을 관측하며 공사를 할 수 있다는 점과 본체공인 지하구조물이 구축되기까지의 가설구조물이라는 점이다.
이 때문에 흙막이공은 경제성을 중시하여 낮은 안전율 밑에서 시공되며, 또 이와 같은 상황 속에서 확립된 현재 설계방법은 매우 정밀도가 높다.그렇지만, 명심해야 할 것은 현재의 흙막이 설계/시공방법은 과거의 사례에 많이 의존하고 있기 때문에 규모나 지반조건이 크게 다른 현장에 현재의 방법을 그대로 적용할 수 없는 것이다.
보겠다.
1.2 흙막이공의 개요
있듯이 근입부를 심층혼합처리(dm)공법으로 지반을 개량한 경우이다.
표-2에 싣는다.
이 중에서 환상 8호선은 동경도가, 케이힌(京浜주(土柱)를 지중에 타설한다. 표-2에 나타난 랩(lap)난에 표를 표시하고 있는 흙막이공은 그림-3에 나타나 있듯이 토주를 중복시켜서 개량한 경우이고, 표시가 없는 흙막이공은 토주가 서로 접하듯이 개량된 것을 가리킨다
지반조건에 대해서는 문헌3)에 상세하게 기재되어 있다.
동은 흙막이공의 종류에 따라 다르다.지반개량을 실시하지 않은 진입도로에서는 그림-4에 나타나 있듯이 흙막이벽의 변형이 이상하게 커졌다.
그림의 사선으로 나타난 변위는 각 굴착단계가 종료되어 버팀대를 설치하고 있는 시점에서 발생한 흙막이벽의 변형이다. 또 흙막이벽의 근입장을 굴착깊이 이상으로 했지만, 흙막의 하단이 크게 변형했다
그림-5에 나타나 있듯이 버팀대를 받치고 있는 중간말뚝도 크게 부상했다. 한편 근입부를 지반개량한 흙막이공의 일부에서는 그림-6에 나타나 있듯이 중간말뚝이 크게 부상했다
그렇지만 흙막이벽의 변형은 진입도로와 비교하여 적었다. 여기에서 주목해야 할 점은 굴착공사를 중단한 직접적인 원인은 흙막이벽의 휨응력이나 버팀대의 축력이 증대하여 허용응력을 초과할 우려 때문만은 아니다
2.설계 및 시공
2.1 현행의 설계방법
현재 이용되고 있는 흙막이공의 설계방법에서는
(1) 토압의 균형
(2) 굴착저부의 안정(히빙)
(3) 지반탄력법(탄소성법)에 의한 흙막이벽의 휨모멘트와 버팀대의 축력 계산이 주요한 검토항목이다.근입부 지반을 개량한 경우에는 개량부의 강도나 지반반력계수의 설정이 문제된다.개량 후의 일축압축강도 q {u}를 기초로 적당한 안전율을 결정하고 있다.표-1, 2에 나타난 이번 사례는 상기의 검토항목을 모두 만족하고 있으므로 굴착 중에 생긴 이상한 거동은 현행 설계 방법으로는 예측할 수 없었다.
2.2 이상한 거동이 생긴 원인
그림-7은 굴착에 의한 토피압의 감소, Δrz와 중간말뚝의 부상 s {u}의 관계를 나타낸 것이다. 공사를 중단한 s {u}는 어느 Δrz를 넘으면 갑자기 증가한다 (이하 생략)
