[토질 및 기초 기술사] 135회 1교시 기출문제 11번

11. 흙막이 벽체 가상지지점

- 굴착 지면 아래에서 토압의 평형(주동토압=수동토압)이 이루어져 순토압이 '0'이 되는 지점을 의미하며, 근입 깊이 결정과 벽체의 응력 해석을 위해 가상의 지지점으로 가정하는 설계상의 기준점임

1) 결정 원리: 굴착측 수동토압과 배면측 주동토압이 비기는 지점(Neutral Point)을 산정

2) 수동토압의 합력 위치 : 최하단 버팀대를 중심으로 수동 토압에 의한 모멘트 균형으로 계산

3) Lohmeyer방법

1) 근입 깊이 산정: 가상지지점 아래로 충분한 근입장을 확보하여 근입부 안정성 도모

2) 단순보 해석: 최하단 버팀대와 가상지지점을 양단 지지로 보고 벽체의 휨모멘트 및 반력을 계산

3) 탄소성 해석: 전산 해석 시 지반 스프링이 시작되는 기준점으로 활용

4) 양질지반은 굴착 저면 / 불량지반(모래≤10, 점토≤4)은 굴착중은 0.5~1.0m, 굴착완료시 0.25H

1) 지반 조건의 변화: 느슨한 사질토나 연약 점토 지반에서는 가상지지점이 깊어져 벽체 응력이 과다해질 수 있음

2) 수동토압의 신뢰성: 실제 수동토압은 변위가 커야 발생하므로 안전율을 고려한 수정 수동토압 사용 권장

3) 굴착 단계별 검토: 굴착이 진행됨에 따라 가상지지점의 위치가 변하므로 단계별 안정성 검토 필수

4) 히빙 및 파이핑: 가상지지점 산정과 별개로 저면 안정성 검토를 병행하여 근입 깊이의 적정성 확인

- 가상지지점은 이론적 가정치이므로, 현장에서는 지중경사계(Inclinometer) 측정을 통해 실제 벽체의 변곡점을 확인하고 설계치와 비교하는 역해석 과정이 반드시 수반되어야 함