당신은 버팀보 5단으로 지지하는 깊이 15m 굴착 현장의 현장 기술자이고, 흙막이 벽 6m 뒤에 건물이 있습니다. 모델은 하루마다 당신이 정한 속도로 굴착하고, 버팀보 작업조가 다음 단을 설치하게 하며, 지지되지 않은 높이만큼 벽을 휘게 하고, 그 변위를 건물 아래 침하 곡선으로 퍼뜨리며, 양수하는 곳마다 지하수위를 낮춥니다. 화면에는 현장에서 보는 것과 같은 값, 즉 측정 오차가 섞인 경사계와 침하 계측값이 나옵니다. 교육용 시뮬레이션일 뿐이며, 수치는 예시이고 공학 설계 자문이 아닙니다.
하루에 파 내려가는 깊이(m)입니다. 0이면 굴착기를 멈춥니다.
다음 버팀보 단 아래 0.5m에서 굴착을 멈추고, 그 버팀보가 설치될 때까지 기다립니다.
새로 설치하는 버팀보에 잭으로 미리 걸어 두는 힘으로, 설계 하중에 대한 비율입니다. 지금부터 설치하는 버팀보에만 적용됩니다.
벽 하단 앞에 흙을 남기거나 되메워 둡니다. 열린 굴착면을 받쳐 주지만(지지되지 않은 높이 −2m) 소단이 있는 동안에는 굴착할 수 없습니다.
굴착 내부 우물에서 퍼 올리는 양입니다. 바닥 아래 대수층 수압을 낮추고, 주변 수압도 함께 낮춥니다.
건물 가까이에 물을 주입해 건물 아래 지하수위를 유지합니다. 퍼 올린 물을 다시 쓰는 데다 주입정은 막히기 쉬워서, 양수량의 55%까지만 주입할 수 있습니다. 대신 굴착부의 배수 효과도 일부 상쇄합니다.
| 건물 침하 (모델값) | 0.0 mm |
|---|---|
| 벽체 변위 (모델값) | 0.0 mm |
| 하루 침하 변화량 | 0.0 mm/d |
| 굴착 깊이 | 0.0 m |
| 무지지 높이 | 0.0 m |
| 최하단 버팀보 축력 | 0 % |
| 설치된 버팀보 단수 | 0 |
| 굴착부 수위 저하 | 0.0 m |
| 건물 아래 수위 저하 | 0.0 m |
| 압밀 침하 | 0.0 mm |
| 과굴착 일수 | 0 d |
| 누적 양수량 | 0 10³ m³ |
| 실제 주입량 | 0 m³/h |
굴착기는 하루 0.8m를 팔 수 있고, 공정표도 그 속도를 원합니다. 버팀보 작업조는 한 단에 이틀이 걸리고, 굴착이 그 단보다 0.5m 아래로 내려가야 작업을 시작할 수 있어서, 전속력으로 파면 굴착면이 지지보다 앞서 나갑니다. 벽 뒤 건물주와는 침하 한계를 12mm로 합의했습니다. 40일 안에 계획 깊이 15m에 도달하면서 건물 침하는 12mm, 벽 변위는 15mm 아래로 지키세요.
지하 22m에 피압 모래 대수층이 있습니다. 약 9m보다 깊어지면 바닥 아래 남은 흙만으로는 수압을 누를 수 없으므로, 깊이 팔수록 대수층 수압을 양수로 낮춰야 합니다. 바닥 양압 안전율은 내내 1.2 이상이어야 합니다. 8일째에 배수 작업조가 우물을 450m³/h로 엽니다. 대수층 위, 옆 건물 아래에는 점토층이 있습니다. 방류 허가량은 공사 전체에 28만 m³입니다. 45일 안에 15m까지 파고, 종료 시 건물 침하를 30mm 이내로 지키세요.
시공사는 정지점 없이 하루 0.7m씩 쉬지 않고 파고 있고, 지금까지는 버팀보 작업조가 따라왔습니다. 15일째, 굴착면이 이미 4단 버팀보 높이에 와 있는데 그 단의 강재가 일주일 늦어집니다. 버팀보 1~3단은 설치되어 있습니다. 최하단 버팀보 축력을 설계 하중 이내로, 벽 변위를 30mm 아래로 지키면서 30일째까지 15m에 도달하세요.
시뮬레이터가 쓰는 모든 관계식과 출처입니다. 가정으로 표시된 상수는 설명을 위한 보정값입니다.
S = EI / (γw · h⁴), h = depth − lowest strut level (unsupported height)[3][5]Δδh = ΔH · ρ(S) · (1 − 0.8·preload); ρ(%) = clip(2.3 − 0.7·log10 S, 0.12, 1.6); creep 2.5 mm/d per m of h above 3.5 m (berm −2 m)[3][5][10]교육용 예시 수치이며, 실제 어떤 현장의 값도 아닙니다.δv,max = 0.75·δh,max; δv(d) = δv,max for d ≤ 0.75H, × (2 − d/H)/1.25 to 0 at d = 2H[3][4]FS = γt·(z_aq − H) / (γw·(z_aq − z_wt − s_in)); required ≥ 1.2[10]s(r) = Q/(2πT)·ln(R/r) − Q_r/(2πT)·ln(R/r_r) (steady radial flow, superposition; heads lag the steady state with τ = 1.5 d); Q_r ≤ 0.55·Q[9]교육용 예시 수치이며, 실제 어떤 현장의 값도 아닙니다.∂u/∂t = c_v ∂²u/∂z²; Δσ' = −Δu; settlement = Σ m_v·Δσ'·Δz (unloading: 0.1·m_v)[8]β = (s_near − s_far) / L; 1/500 = 2 ‰ (limit where cracking is not acceptable), 1/300 = 3.3 ‰ (first cracking)[6][7]P = 0.3·γ·H · (half span above + h) · 5 m ≥ preload; shown as % of design load 2400 kN[2]교육용 예시 수치이며, 실제 어떤 현장의 값도 아닙니다.reading = true value + N(0, σ); σ = 0.5 mm (settlement points), 1.0 mm (inclinometer)[1]교육용 예시 수치이며, 실제 어떤 현장의 값도 아닙니다.final depth 15 m · struts at 1, 4, 7, 10, 13 m, 5 m apart along the wall, crew starts 0.5 m below a level and needs 2 days · over-excavation allowance 4 m unsupported · wall 0.8 m concrete (EI = 1.28 GN·m²/m per m) · γ = 19 kN/m³ · building 12 m long, near edge 6 m behind the wall · water table 1 m · aquifer T = 300 m²/d, R = 400 m, excavation radius 12 m, recharge line 4 m behind the wall (effective radius 3 m) · clay 5 m above the aquifer, m_v = 0.2 /MPa, c_v = 0.15 m²/d · ground factors lognormal (σ 0.10 wall, 0.15 m_v, 0.20 c_v) · base unworkable below FS 1.05 · recharge capped at 55 % of the water pumped (supply from the discharge, well clogging)교육용 예시 수치이며, 실제 어떤 현장의 값도 아닙니다.난수: 시드가 고정된 mulberry32 생성기. 사용 분포 — 균등, 지수(역CDF), 정규(Box–Muller), 포아송(Knuth). 시드는 화면에 표시되고 공유됩니다.
교육용 모델입니다 — 실제 운영 결정에 쓰지 마세요. 실제 현장은 모든 상수를 자기 장비와 데이터로 보정합니다.