BIM을 이용한 사면지반모델링에 관한 연구 :A Study on Slope Modeling Using BIM

김지혜

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김지혜 (상지대학교, 상지대학교 일반대학원)

지도교수: 이승호

발행연도: 2013

저작권: 상지대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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최근 국내 AEC산업 규모의 대형화로 인한 방대한 양의 건설 정보의 효율적이고 통합적인 관리의 필요성과 비선형디자인으로의 변화로 기존 2D 설계방식으론 한계가 발생하여 3D 설계방식으로 변화하고 있다. 또한 고유가, 수주물량 확보의 난항, 원자재 수급난 등으로 인한 건설 산업의 위기를 극복하기 위하여 다양한 시도가 진행되고 있으며 이러한 문제를 해결하고 보완하기 위한 대안의 하나로 BIM기법이 떠오르고 있다.
BIM이란 설계 대상의 전 생명주기에 포함되는 모든 정보를 생산하고 관리하는 기법으로 이미 선진국에서 설계방법과 품질을 혁신적으로 바꿀 수 있는 기술이자 도구로 인식하여 건설 프로젝트 생애주기 전반에 걸쳐 적용시키는 움직임을 보이고 있으며 국내에도 정부의 정책지원과 투자에 힘입어 BIM의 활용을 활발히 이루어지도록 하고 있지만 현재까지는 건축분야에서 BIM이 활발히 활용되고 있으며 건설분야에서는 활용영역이 미미한 실정이다.
BIM의 빠른 적용과 필요성 증가에 의해 건설분야에서도 BIM을 다양한 분야에 적용하기 위한 많은 연구와 시도가 이루어지고 있으나 토목구조물 설계에 주로 활용되고 있으며 3차원 공간정보로 지형을 형성하여 활용하고 있으나 지반정보를 이용하여 사면지반에 대한 활용은 미미한 상태이다.
우리나라의 자연사면은 얇은 토층과 풍화토, 풍화암, 연암 등 풍화도가 다른 물질로 구성되어 있어 지반구성 물질에 대한 판단에 많은 경비가 소요되고 있으며 도심지의 증가에 따라 자연사면 뿐만 아니라 절토사면의 증가로 인하여 사면붕괴에 의한 피해 또한 증가하고 있다.
따라서 본 논문에서는 BIM의 적용현황과 사례를 분석하여 BIM의 효율성을 확인하고 연구대상지역을 선정, 시추정보 등 지반정보를 BIM기법에 적용하여 사면지반모델링 구현을 통해 활용성을 확인하였으며 사면지반에 BIM의 활용방안 연구와 현장 적용성을 제안하고자하였다. 사면지반에 BIM을 적용함으로써 사면의 설계 및 시공시 오류의 격차를 줄이고 설계시간 단축으로 공사비와 공사기간의 절감을 기대 할 수 있으며, 가상 시공과 지반정보를 통하여 지질 및 지형 특성을 고려한 친환경적인 공법을 선택 하는데 효과적일 것으로 판단되었다.

As the domestic ACE industry scale is getting larger, vast amount of construction information requires integrated management. Also, due to the changes of nonlinear design, the existing 2D design presented its limitations and it lead to new 3D design method. To overcome the crisis of construction industry which caused by high oil price, difficulties of securing order quantity, short supply of raw materials, and etc. many attempts are made. One of the alternatives to solve and make up for these problems, BIM technique became famous.
BIM is a technique that produces all information included in the whole life cycle of the design target and manages the information. In advanced countries, this technique was recognized as a tool that will innovatively change the design method and quality. It showed wide acceptance in general life cycle of construction project. In the domestic situation, it activates BIM application on the strength of the government support and investment. Until now, BIM has been vigorously used in architectural field but construction field doesn’t show much response to BIM.
As rapid acceptance and increased necessity of BIM, construction field has practiced many researches and attempts to utilize BIM in diverse area. Currently, BIM is used for construction structures and forming terrain by three-dimensional spatial information. However, utilization on slopes by using geotechnical information doesn’t present much activity.
Natural slopes in South Korea consist of many materials that have different weathering degrees such as thin soil stratum, weathering soil, weathered rock, soft rock, and so on. Thus, great expenses are required to indentify the organization of ground substances. Also, the damages of slope collapses are increased because cut slopes are increase as well as natural slope due to the growth of downtown areas.
So, in this paper, it verified the effectiveness by analyzing BIM application state and cases, selected the research target area and applied the boring information to BIM method to identify the availability through slope modeling implementation. Its purpose was to suggest BIM utilization planning and field applicability to slopes. Through this, it reduces error gaps of slope design and construction. At the same time, one can expect reductions of construction cost and period by reducing design time. Based on virtual construction and geotechnical information, it suggests that BIM is an effective method for environmental friendly construction process which considered geological features and topographical characteristics.

#BIM #AutoCAD Civil 3D #사면지반모델링 #토공량 계산

차 례 Ⅰ
그 림 차 례 Ⅳ
표 차 례 Ⅵ
국 문 요 약 Ⅶ
제 1 장 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구내용 및 방법 3
1.3. 연구동향 4
1.3.1 사면안정성의 연구동향 4
1.3.2 BIM의 연구동향 5
제 2 장 BIM의 이론적 고찰 8
2.1 BIM의 개념 및 정의 8
2.2 BIM의 목적 및 기대효과 12
2.3 BIM 디자인 소프트웨어 14
2.3.1 ArchiCAD 15
2.3.2 Bentely System(Microstation 등) 16
2.3.3 Revit 16
2.3.4 AutoCAD Civil 3D 17
2.3.5 Nemetschek Allplan 17
2.4 BIM으로 활용 가능한 지반관련 소프트웨어 18
2.4.1 Makejiban 18
2.4.2 PLAXIS 3D 18
제 3 장 국내외 BIM 적용현황 20
3.1 국내의 BIM 적용현황 20
3.1.1 국내 설계사의 BIM 적용현황 20
3.1.2 국내 건설사의 BIM 적용현황 21
3.1.3 공공기관의 BIM 적용현황 21
3.1.4 국내의 BIM 적용사례 22
3.2 국외의 BIM 적용현황 25
3.2.1 미국 25
3.2.2 독일 26
3.2.3 북유럽 26
3.2.4 아시아 27
3.2.5 해외의 BIM 적용사례 27
제 4 장 BIM Tool을 이용한 사면지반모델링 34
4.1 연구대상 지역선정 34
4.1.1 연구대상 지역 위치 34
4.1.2 연구대상 지역의 시추정보 35
4.2 BIM Tool을 이용한 모델링 37
4.2.1 연구대상 지역의 지반모델링 37
4.2.2 절토사면 모델 구축 40
4.3 구축된 모델의 활용 41
4.3.1 절토사면 설계 변경용이 41
4.3.2 절·성토구간 확인 및 토공량 계산 42
4.3.3 지반모델링 정보를 이용한 3차원 이미지화 48
제 5 장 결 론 49
참 고 문 헌 51
ABSTRACT 53

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