기존 구조물의 간섭을 고려한 신설 구조물의 지지력에 대한 실험적 연구

Abstract

최근 도심지등 한정된 부지 내에서 기존 구조물에 매우 근접하여 새로운 구조물을 시공하는 사례가 증가하고 있으며, 이러한 경우 신설 구조물의 거동이 기존 구조물에 의해 영향을 받게 된다. 근접시공에 따른 영향을 고려할 수 있는 설계 및 시공이 다양한 형태로 이루어지고 있으나 아직 명확한 기준이나 거동 메커니즘이 확립되지 않은 상태이어서 기존 구조물의 간섭에 따른 영향을 무시하는 경우가 많다. 따라서, 본 연구에서는 실내모형실험을 수행하고 기초의 지지력과 지표침하 거동분석을 통하여 근접 시공 시 인접한 기존 구조물의 영향을 분석하였다. 기존 구조물에 의해 신설 구조물의 지지력 과 지표침하가 영향을 받는 것을 확인하기 위해 기존 구조물의 크기(150mm(3B/3), 10mm(2B/3), 50mm(1B/3))와 구조물 사이의 간격(1.0B, 1.5B, 2.0B, 3.0B, 4.0B)을 변수로 하고, 신설 구조물을 기준으로 기존 구조물을 이격시켜 설치한 후 신설 구조물에 하중을 가하여 지지력과 지표침하를 측정하였다. 모형시험결과, 침하량은 구조물 사이의 이격거리가 커질수록 감소하여 3.0B (B=신설 구조물 기초 폭) 이상 이격되면 영향이 거의 없는 것으로 나타났지만, 침하 발생범위는 증가하였다. 지지력의 크기는 이격거리가 커짐에 따라 증가하였고, 최대점을 나타낸 후 감소하였다. 이는 기존 Stuart(1962)의 연구와 유사한 경향이다. 본 논문에서는 지지력이 이격거리 1.5B일 때 120%로 증가하였다. 본 연구를 통해 구조물사이의 거리가 3.0B 보다 가까운 경우 신설 구조물의 지지력은 증가하지만, 기존 구조물의 침하와 지표침하가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 그러므로 시공 시 인접구조물이 존재하는 경우 지지력과 지표침하에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다.