1. 서 론
2. 수치해석
2.1 탄소성해석 모델링
2.2 유한요소해석 모델링 및 해석케이스
2.3 수치해석 결과
3. 결과 분석
3.1 변수별 변위 영향
3.2 변수별 안전율 영향
3.3 변위-안전율
4. 결 론
1. 서 론
가설 흙막이 구조물은 토목, 건축 공사에 있어 초기 단계에 시공되는 구조물로 목적 구조물 건설을 위해 반드시 필요한 구조물이다. 가설 흙막이 구조물의 합리적인 설계 및 시공을 위해 안정성 확보를 위한 공법 개발, 벽체 변위 거동, 안정성 검토 방법 등 다양한 기술 개발 및 연구가 진행되어 왔다. 특히 도심지에서의 가설 흙막이 구조물 건설은 인접된 지상구조물 및 지하구조물과의 상호거동으로 인해 높은 불확실성을 내포하고 있다. 특히 도심지에서의 가설 흙막이 공사는 벽체 및 지보재의 안전율 확보를 통한 구조물의 붕괴 방지뿐만 아니라, 과도한 지반 변위로 인한 사용 중인 인근 시설물의 기능저하나 손상에 대한 고려가 필수라 할 수 있다.
가설 흙막이 공법은 벽체 형식과 지보형식에 따라 분류할 수 있으며, 공법 선정 시 굴착깊이, 굴착규모, 지반조건, 지하수 조건, 인접 부지 및 구조물, 도로 등 다양한 변수를 고려한다. 국내의 가설 흙막이 관련 규정은 시공 중 가설 흙막이 계측 변위 최대 허용 기준은 굴착심도의 0.003배로 규정하고 있으며, 최대 변위량은 벽체의 강성 및 굴착심도를 기준으로 설정하는 것이 가장 용이하나 설계 예상값을 상회하는 경우 그 값을 관리기준으로 설정하는 것이 바람직하다(Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2024). 가설 흙막이의 안전율 기준은 지지력 및 활동에 대한 안전율은 1.5, 전도에 대한 안전율은 2.0을 적용하고 있으며, 보일링 안전율은 단기(가설)과 장기(영구)에 따라 다르게 적용된다. 국외에서는 일본, 미국 등의 주요 국가에서 시공 관리를 위한 고유 기준을 운영하고 있다. 국외의 경우 벽체의 변위 및 지반거동에 대한 최대 수평변위 기준은 Peck(1969), Goldberg et al.(1976), Clough & O’Rourke(1990), Ou et al.(1993) 등이 제안한 현장계측 결과, 모형시험, 수치해석 결과 등을 이용하고 있다. Goldberg et al.(1976)은 흙막이벽체의 최대수평변위는 굴착 깊이의 0.5%보다 작으며, 수평변위는 굴착깊이의 0.2% 미만으로 설정하였다. 이는 Clough & O’Rourke(1990)의 연구와 유사한 경향을 보였다. Park & Joung(2020)은 흙막이 가시설 굴착규모(깊이, 폭), 지층조건 등의 해석 변수와 최대 수평변위와의 상관관계를 분석하기 위해 2차원 해석과 3차원 해석을 수행하였다. 그 결과 수평변위의 크기에 미치는 영향이 굴착규모 보다는 지반조건에 의한 영향이 더 큰 것으로 나타났으며, 점성토의 경우 굴착 폭의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. Ahn & Lee(2018)은 터널 이격거리에 따른 흙막이 굴착 시 거동 특성을 분석하기 위해 실대형시험을 수행하였다. 벽체의 강성과 인접 터널 이격거리에 따른 벽체 변위, 터널 내공변위, 벽체 배면 지표침하 등의 영향을 분석하기 위해 벽체의 두께를 2~3mm로, 터널 이격거리는 0.5D~1.5D로 가정하여 결과를 분석하였다. 그 결과 벽체의 강성과 변형은 반비례하였으며, 터널이 벽체에 인접할수록 내공변위는 증가하는 반면, 벽체의 변형은 감소하였다. 벽체의 수평변위량은 강성이 증가할수록 감소하였으며, 이를 통해 인접터널이 존재할 경우 안전하고 체계적인 흙막이 공사의 필요성을 시사하였다. Song & Yoo(2018)은 대심도 굴착 공사 중 흙막이 벽체의 변위, 지반침하 등을 분석하기 위해 실내 모형시험을 수행하였다. 지중의 거동 분석을 위해 PIV 분석을 수행하였으며, 지하수위 및 벽체 강성이 벽체 변위에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 지하수위가 높아질수록 벽체와 지반침하는 증가하였으며, 벽체와 가까워질수록 변위가 증가하는 경향을 보였다. 또한 벽체의 2/3 지점에서 가장 큰 변위가 발생하는 것으로 확인하였다.
이렇듯 현재 가설 흙막이의 설계는 탄소성법을 통해 전도, 활동, 지지력에 대한 안전율 기준으로, 시공은 수평변위, 인접 지반 침하 등 현장 계측을 통해 허용기준 초과 여부로 안정성을 판단하고 있다. 복잡하게 얽혀 있는 인접 구조물들의 기능 저하를 고려해야 하는 도심지에서의 가설 흙막이 공사에서는 안전율 중심의 설계로는 분명 한계가 있다. 뿐만 아니라, 실제 설계기준과 상이한 시공관리 기준은 가설 흙막이 구조물의 안정성 판단에 혼란을 가중시킬 수 있다.
따라서 본 연구에서는 도심지에서 시공되는 가설 흙막이 구조물을 가정하여 수치해석을 수행하고, 가설 흙막이 구조물의 변위와 안전율 결과를 비교·분석하여 정량적인 상관관계를 도출하고자 한다. 변위는 유한요소해석을 통해 도출하였으며, 강도감소법을 통해 안전율을 도출하였다. 가설 흙막이 벽체의 인접한 기초의 위치, 기초 크기, 하중을 고려하였으며, 도심지에서 흔히 볼 수 있는 전력구 터널의 위치를 고려하여 벽체의 변위 및 안전율을 분석한다.
2. 수치해석
2.1 탄소성해석 모델링
본 연구에서는 안전율과 변위의 상관관계를 분석하기 위해 수치해석을 수행한다. 수치해석은 크게 탄소성해석과 유한요소해석으로 구분하여 수행한다. 흙막이 벽체의 안전율은 벽체에 작용하는 저항력(저항모멘트)과 활동력(활동모멘트)의 비율로 결정되어 변위 산정이 어렵다. 산정된 안전율이 1.0 미만인 경우 파괴로 가정하며, 그 때 발생된 변위의 크기는 추정이 불가능하다. 따라서, 본 연구에서는 흙막이 벽체의 안전율이 설계기준 안전율에 만족하는 경우만의 변위값이 의미있다고 판단하여, 설계기준에 만족하는 흙막이 벽체의 설계조건을 산정하기 위해 탄소성해석을 먼저 수행한다. 탄소성해석에서는 기초와 터널을 고려하지 않고 수행한다. 지반조건, 굴착 깊이에 따른 설계기준을 만족시키는 벽체 및 지보재의 강성의 범위를 탄소성해석을 통해 산정하고, 이를 바탕으로 유한요소해석을 통해 동일한 조건에 기초 및 터널을 고려함에 따른 변위와 안전율을 도출한다. 유한요소해석에서의 안전율은 대부분의 상용프로그램에서 강도감소법을 적용하고 있으며, 한계평형해석 또는 탄소성해석을 통해 도출된 안전율과는 다소 차이가 있다. Griffiths & Lane(1999), “Slope stability analysis by finite elements”에 따르면, 한계평형해석(Limit Equilibrium Method)은 원호 활동면을 가정하여 활동력과 저항력을 계산하지만, Finite Element Method는 활동면을 가정하지 않고 지반의 강도정수를 감소시켜 안전율을 찾아내므로, 자연스러운 파괴면을 찾아낸다고 언급하였으며, Cheng et al.(2007)은 <Two-dimensional slope stability analysis by limit equilibrium and strength reduction methods> 다양한 LEM 방법(Bishop, Spencer 등)과 Finite element analysis를 비교하였을 때, 안전율의 차이는 약 3.0%~8.0% 차이로 나타나는 것으로 제안하였다. 탄소성해석에서는 지반을 스프링으로 가정하여 해석하고 전체 안정성은 LEM으로 별도로 검토한다. 흙막이 벽체에 고려된 지보재를 LEM에서는 단순히 하중으로 치환해서 계산하지만, FEM에서는 지보재의 변형, 마찰 등을 고려해 안전율을 산정한다. Tschuchnigg et al.(2015). “Comparison of finite element limit analysis and strength reduction techniques”에 따르면, FEM으로 해석한 안전율이 동일한 조건에서 LEM 해석 결과에 비해 5~10% 가량 안전율이 낮게 도출된다. Fig. 1은 상용 탄소성해석 프로그램인 MIDAS XD에서 배면지반이 토사이고, 굴착 깊이가 20m인 조건의 단면해석을 위한 모델링 그림이며, 최종 굴착단계의 해석 결과를 Fig. 2에 나타낸다.
탄소성 해석에 적용된 지층, 벽체, 지보재 제원 등을 Table 1~2에 정리한다.
Table 1.
Ground condition
| Type | γt | γsat | c | φ | N | Horizontal subgrade modulus |
| Weathered soil | 18.5 | 19.5 | 10 | 30 | 20 | 30,000 |
Table 2.
Wall condition
| Type | Cross section | Material | Depth | Spacing |
| CIP |
300×300×10/15 D=0.5 | SHP275, C30 | 24.5 m | 1.5 m |
Table 3.
Strut condition
2.2 유한요소해석 모델링 및 해석케이스
본 연구에서는 흙막이벽체 배면에 기초와 터널이 작용할 경우 발생하는 변위와 안전율의 관계를 정량적으로 분석하기 위해 수치해석을 수행한다. 변위는 유한요소해석의 plastic 해석을 통해 도출하며, 안전율은 강도감소법을 통해 도출한다. 기초와 터널이 고려되지 않은 순수 흙막이벽체는 설계기준을 만족하는 상태를 전제로 하며, 굴착 깊이, 터널 및 기초위치 등을 달리하여 해석을 수행한다. 지하수위는 만수위 조건으로 고려하며, 강우를 고려한 침투해석에 따른 지하수위의 변화는 고려하지 않는다.
Fig. 3은 본 연구에서 수행된 해석 케이스 중 대표 케이스의 모델링 그림이며, 수치해석 케이스를 Table 4에 나타낸다. Fig. 3에서 볼 수 있듯이, 본 연구에서의 수치해석은 2차원 Plane-strain 조건에서 수행하며, 측면은 x축 고정, 하부는 x, y축 고정, 벽체는 비배수 조건으로 고려한다. 고려된 변수들은 Table 4에서 볼 수 있듯이, 굴착깊이, 벽체-터널 이격거리, 터널 토피고, 벽체-기초 이격거리, 기초 상재하중을 고려하여 총 528 case의 해석을 수행한다. 지반조건은 단일지층으로 토사조건으로 고려하며, 지하수위는 지표면에 위치하는 것으로 고려한다. 혼합지반 조건, 3차원 거동 효과 및 굴착 단계별 시공 영향 등은 고려하지 않는다. 수치해석에서 고려된 지반, 벽체, 터널, 기초의 설계정수를 Table 5에 정리한다. Table 4, 5는 도심지에서의 일반적인 굴착 깊이, 토사층 설계정수, 전력구 터널 깊이 등을 감안하여 산정한다.
Table 4.
Summary of cases
| Item | Symbol | Range | |
| min | max | ||
| Depth of excavation | H | 10.0 m | 13.5 m |
| Offset wall-tunnel | O_w-t | 1.5 m | 30.0 m |
| Tunnel depth | tunnel_cd | 3 m | 18 m |
| Offset wall-foundation | O_w-f | 1.5 m | 52.5 m |
| Load | fdn_q | 55 kN | 1,960 kN |
Table 5.
Material properties for FEM
2.3 수치해석 결과
본 연구는 수치해석을 통해 기초 및 터널에 인접한 흙막이벽체 설치가 많은 수치해석을 통해 흙막이벽체의 변위와 안전율의 변화와 상관관계를 분석하는데 목적이 있다. 연구 목적 달성을 위해서는 신뢰도 있는 수치해석 결과가 전제조건이므로, 이 장에서는 대표케이스의 수치해석 결과 분석을 통해 수치해석 결과의 신뢰도를 검증한다. 대표케이스는 벽체 높이 10.0m~12.0m, 12.0m~13.5m, 두 가지로 구분하고 각각의 높이에서 기초의 위치가 주동토압영역 내부에 존재하는 경우와 외부에 존재하는 경우 총 4가지로 구분하였다. 기초가 주동토압영역 내부에 존재하는 경우 외부에 존재하는 경우에 비해 더 큰 변위와 더 낮은 안전율이 수반되어야 한다. 또한, 벽체-기초 이격거리와 기초 상재하중이 작을수록 벽체의 변위는 작아야 하며, 안전율은 증가해야 한다. 기초와 전력구 같은 지하구조물이 존재하는 경우 굴착에 의한 변위 거동에 영향을 미치게 된다. 굴착에 따른 벽체의 변위가 기초 및 지하구조물에 영향을 받지 않는 경우 다양한 문헌들을 통해 합리성 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 대표케이스는 기초 및 지하구조물이 벽체의 거동에 영향을 미치는 경우와 그렇지 않은 경우를 산정하여 그 결과를 비교하므로써 해석 결과의 신뢰도를 판단한다.
Fig. 4는 수치해석으로 도출된 total displacement contour이며, Fig. 4(a)는 H≤12.0m, 주동영역 내부 조건이며, Fig. 4(b)는 H≤12.0m, 주동영역 외부, Fig. 4(c)는 12.0m≤H≤13.5m, 주동영역 내부, Fig. 4(d)는 12.0m≤H≤13.5m, 주동영역 외부 결과이다.
3. 결과 분석
3.1 변수별 변위 영향
이 장에서는 수치해석에서 고려된 인자 중 변위에 영향을 미치는 인자들을 분석하였다. 앞 장에서 언급하였듯이, 탄소성해석을 통해 변위 및 안전율 설계조건에 만족하는 굴착 깊이, 벽체 강성, 지보재 강성 등을 고려하여 유한요소해석을 수행하였으므로, 기초 및 터널이 고려되지 않은 케이스에서는 의미있는 벽체 변위 및 안전율의 변화가 발견되지 않았다. 따라서, 이 장에서는 기초 및 터널을 고려함에 따라 발생되는 변위, 즉 기준치 이상의 변위를 유발시키는 인자를 찾고, 그 원인을 분석한다.
변위의 기준치는 일반적으로 사용하고 있는 0.003H로 적용하였으며, δh>0.003H인 경우 과다변위로 규정하여 데이터를 분석하였다.
Fig. 5는 각 변수들에 의한 정상 변위와 과다변위를 분석한 데이터로 Fig. 5(a)는 excess δh by H, Fig. 5(b)는 excess δh by O_w-t, Fig. 5(c)는 excess δh by tunnel_cd, Fig. 5(d)는 excess δh by O_w-f, Fig. 5(e)는 excess δh by fdn_q를 의미하고 각 그래프의 y축은 데이터의 개수를 의미한다.
Fig. 5(a)의 분석 결과 전체적인 데이터가 정상범위의 변위와 기준치 이상의 범위에 H의 크기에 관계없이 고르게 분포되어 있음을 알 수 있다. H의 경우, 값이 증가함에 따라 지보재의 강성, 개수 등을 증가시켜 변위를 제어하므로 예상된 결과라 할 수 있다. 벽체-터널 이격거리에 따른 분석결과를 Fig. 5(b)에 정리하였으며, 이격거리가 작은 경우 기준치를 초과하는 변위가 발생된 데이터가 많았고, 큰 경우 과도변위보다는 기준치에 만족하는 변위가 많이 발생하였다. Fig. 5(c)에서는 터널 토피고에 따른 변위 분포를 분석하였으며, 분석결과에 따르면, 터널의 깊이가 낮을수록 과도변위가 많이 발생하는 것으로 나타났다. 특히, 터널의 깊이가 3~7m 사이에 과도변위가 집중되는 것으로 나타났으며, 10~18m의 경우 벽체의 변위가 기준치를 초과하지 않는 데이터가 많은 것으로 나타났다. 굴착 깊이가 10.0m~13.5m인 것을 감안할 때, 배면에 작용하는 주동토압의 영역에 터널이 위치해 있을 경우 벽체에도 기준치 이상의 초과변위가 발생하는 것을 알 수 있었다. 벽체-기초 이격거리에 따른 벽체 변위 데이터를 분석한 Fig. 5(d)의 경우, 1.5m~15m 사이에 기초가 존재하는 경우에 벽체 변위 기준치를 초과하는 데이터가 많이 분포했으며, 그 이후에는 초과변위 보다 정상범위의 변위가 발생된 데이터가 우세하게 나타났다. 마지막으로 Fig. 5(e)는 기초에 재하되는 하중의 크기에 따른 벽체의 변위 데이터 분포를 의미하며, 대부분의 구간에서 초과변위 보다는 정상범위의 변위가 많이 발생하였지만, 400~1,000kN 구간에서 초과변위가 많이 발생하는 것으로 나타났다.
3.2 변수별 안전율 영향
이 장에서는 앞 장에서와 동일한 변수들이 벽체의 안전율에 미치는 영향에 대해 동일한 방법으로 분석한다. 안전율을 설계기준 안전율을 기준으로 하여 만족하는 경우 Stable, 만족하지 않는 경우 Unstable로 나타냈으며, 설계기준 안전율은 우기 시 안전율은 1.2로 하였다(수치해석 시 지하수위를 만수위로 적용함).
안전율 분석 결과를 Fig. 6에 정리하였다.
Fig. 6에서 알 수 있듯이, 안전율 데이터의 분포는 대부분이 기준안전율을 만족하는 것으로 나타났으며, 4케이스만 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 이는 당초 설계기준 안전율을 만족하는 조건으로 해석을 수행하였고, 지보재 및 벽체의 강성 산정을 위해 고려한 굴착 심도보다 더 얕은 굴착심도로 유한요소해석을 수행하였기에 예상된 결과라 할 수 있다. Fig. 6(a)는 H에 따른 안전율 데이터 분포를 의미하여, H가 안전율에 미치는 영향에 대한 경향은 명확하지 않았다. 이는 실제 설계 시 H의 증가에 따라 지보재를 추가하여 변위를 제어하므로, 이론적으로는 토압의 크기에 직접적으로 영향을 미치는 H가 실제 설계에서는 큰 변수가 되지 않는 것을 의미한다. Fig. 6(b)에서 분석된 벽체-터널 이격거리에 따른 안전율 분포 결과를 분석하면, 벽체-터널 이격거리 역시 H와 마찬가지로 안전율 분포에서 뚜렷한 경향을 찾아보기 어려웠다. 이는 터널의 존재가 배면에 작용하는 토압의 크기 및 작용면에서의 저항력에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 판단된다. Fig. 6(c)에서는 터널의 토피고에 따른 벽체의 안전율 데이터 분포를 분석하였으며, 터널의 토피고가 4~8m 구간에서 기준안전율에 만족하지 못한 데이터들이 분포하는 것으로 나타났다. 이는 벽체 설치 전 터널 굴착으로 인해 약화된 지반의 전단강도가 안전율에 영향을 미친 것이라 판단되지만, 영향의 크기가 변위에 비해 크지 않았다. Fig. 6(d)는 벽체-기초 이격거리에 대한 안전율 데이터의 분포를 분석한 것이며, 벽체-기초 이격거리가 1.5m~15.0m 사이에 기준안전율에 만족하지 못한 데이터가 분포하는 것으로 나타났다. 기초가 벽체에 가깝게 위치할수록 활동력(활동모멘트)를 증가시켜 안전율을 저하시키는 원인이 되는 현상이 데이터로 검증되었다고 판단된다. 굴착 깊이가 10.0m~13.5m로 분포하는 것을 감안하면 약 1.0H인 구간에 기초가 존재하는 경우 안전율에 영향을 미친다고 할 수 있다. 기초의 상재하중 크기에 따른 안전율의 분포를 Fig. 6(e)에 정리하였으며, 상재하중이 200~500kN에서 기준 안전율에 만족하지 못하는 데이터가 발생하는 것으로 나타났는데, 큰 상재하중을 버틴 지반의 경우 지반의 강성이 큰 원인이고, 본 연구에서 고려된 시공 순서는 기초 설치가 완료된 후 벽체를 설치하고 굴착이 이루어지므로, 기초의 상재하중에 의해 수직응력이 증가하여 초기 구속응력의 증가로 인해 저항력도 증가했기 때문이라고 판단된다.
3.3 변위-안전율
과도변위를 바탕으로 분석하였을 때, excess δh에서는 터널의 토피고, 벽체-터널 이격거리, 벽체-기초 이격거리 등과 같은 geometry condition이 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 굴착 깊이와 기초 상재하중은 벽체의 변위에 큰 영향을 미치지 못했다. 안전율의 경우 벽체-기초 이격거리가 매우 큰 영향을 미쳤으며, 상재하중의 크기도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 변위에 큰 영향을 미치는 터널 토피고, 벽체-터널 이격거리와 같은 변수는 안전율 결과에는 영향이 미미한 것으로 나타났다.
즉, 벽체의 변위의 경우 토압에 영향을 미칠 수 있는 인자들이 우세한 반면, 안전율의 경우 지반의 전단저항이나 벽체 배면 토체의 활동에 영향을 미칠 수 있는 인자들이 안전율에 영향을 크게 미치는 것을 알 수 있었다.
Table 6은 전체 데이터 중에서 변위-안전율 데이터의 분포를 정리한 것이다.
Table 6.
Total comparison of displacement and safety factor
FS δh | FS>1.2 | FS<1.2 |
| Total cases | 524 | 4 |
| Normal δh | 321 | 0 |
| Excess δh | 203 | 4 |
Table 6에서 알 수 있듯이, 총 528 case가 결과 분석에 사용되었으며, 우기 시 기준안전율에 만족하는 case는 총 524 case, 만족하지 못하는 case는 총 4 case로 분류되었다. 만족하는 경우 벽체의 변위가 허용기준에 만족하는 변위가 발생한 case는 총 321 case, 초과 변위가 발생한 case는 총 203 case로 나타났으며, 허용기준에 만족하지 못하는 case 중 허용범위 내에 변위가 발생한 경우는 없었으며, 초과변위가 발생한 case는 총 4 case로 나타났다. 이는 현장에서 수행되는 변위 계측기준이 허용기준에 만족할 경우 안전율 기준도 만족하는 것을 의미하며, 안전율 기준에 만족하지 못하면 변위 기준도 만족하지 못하는 것을 의미한다. 반면, 안전율 기준을 만족하더라도 변위 기준을 초과하는 경우는 그 상관성이 미미한 것으로 나타났다.
다만 수치해석 모델링 시 모든 설계기준에 만족하는 경우를 상정하여 기준치에 만족하지 않는 case의 수가 너무 적어서 보다 의미있는 결론을 도출하기 위해 다른 방안이 필요할 것으로 판단된다.
4. 결 론
본 연구에서는 수치해석을 통해 흙막이가시설의 변위와 안전율의 관계를 분석하였다. 연구결과의 실무적용성 향상을 위해 실제 실무에서 흙막이 설계 시 준용하는 변위 및 안전율 기준에 만족하는 조건을 초기조건으로 고려하여 해석을 수행하였으며, 인접하여 기초 및 터널이 시공 완료된 후 벽체를 설치하는 것으로 가정하였다. 설계 기준에 만족하는 단면조건을 찾기 위해 실무에서 사용하고 있는 탄소성해석을 먼저 수행하였으며, 이후 안전율과 변위를 비교·분석하기 위해 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석의 plastic 해석을 통해 변위를 도출하고 동일한 조건에서의 강도감소법을 통해 안전율을 도출하였다.
(1) 변위에 영향을 미치는 주요 인자는 터널 토피고, 벽체-기초 이격거리, 벽체-터널 이격거리와 같은 geometry 조건으로 나타났으며, 지보재 효과로 인해 굴착 깊이, 상재하중의 크기 등의 영향은 미미하였다.
(2) 안전율의 경우 상재하중의 크기, 벽체-기초 이격거리 등과 같이 벽체 배면 토체의 활동 및 저항에 영향을 미치는 인자가 주요 인자로 영향을 미치는 것으로 나타났다.
(3) 상재하중이 큰 경우 벽체의 안전율이 저하되지 않는 것으로 연구 결과 나타났으며, 이는 시공순서와 연관이 있는 것으로 판단된다. 즉, 기초가 먼저 설치된 후 벽체가 시공되면, 상재하중이 크더라도 이미 지반의 지지력이 충분히 발휘되는 강성이 높은 지반임이 입증될 뿐만 아니라, 상재하중으로 인해 수직응력이 증가하여 파괴면에 수직응력 증가로 인한 전단강도 증가를 야기시키는 것으로 판단된다.
(4) 변위와 안전율의 관계 분석을 위해 변위 및 안전율 설계기준에 해당되는 데이터 분포를 비교·분석하였다. 분석 결과에 따르면, 허용기준에 만족하는 변위가 발생된 경우 우기 시 안전율 기준에 만족하지 못하는 case는 발견되지 않았다. 즉, 변위 기준이 만족하는 경우, 안전율 기준도 만족하는 것으로 판단할 수 있으며, 안전율 기준을 만족하지 못하면 변위 허용기준도 만족하지 않는다. 하지만, 허용 변위 기준 이상의 초과변위와 안전율의 관계는 해당 결과 case의 수가 매우 작아, 정량적 판단이 어려워 이에 대한 추가 연구가 필요하다. 또한, 지하수 조건을 단순화하여 적용한 결과는 본 연구의 한계로 판단되며, 강우에 의한 지하수 변화, 지보재 강성 저감, 단계별 굴착 조건 변화에 따른 변위-안전율 관계는 연구의 완성도 향상을 위해 추가 연구가 반드시 필요하다.
