DOI QR코드

DOI QR Code

Long-Term Behavior of Geogrid Reinforced Soil Abutment - A Numerical Investigation

지오그리드 보강토 교대의 장기거동에 관한 수치해석 연구

  • 유충식 (성균관대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 전한용 (인하대학교 나노시스템공학부)
  • Received : 2010.09.02
  • Accepted : 2010.12.29
  • Published : 2011.01.31

Abstract

This paper presents the results of a numerical investigation on the long-term behavior of geosynthetic reinforced soil abutment. The investigation was carried out aiming at identifying the governing mechanisms of the long-term deformation of geosynthetic-reinforced soil abutment subjected to sustained loads during service life. A numerical modeling strategy was first established using the Singh-Mitchell creep model and the power law model, respectively, for the backfill and the geosyntehtic reinforcement. A parametric study on the creep properties of the backfill and the geosynthetic reinforcement was then conducted. The results indicated that a geosynthetic reinforced soil structure backfilled with marginal soil may exhibit substantial long-term deformation due to the creep effects caused by both the backfill soil and the geosynthetic reinforcement, the magnitude of which depends largely on the creep properties. This paper highlights the importance of considering the creep effect on load supporting geosynthetic reinforced soil structures when the long-term serviceability requirement is of prime importance.

본 논문에서는 보강토 구조물의 장기거동에 관한 수치해석 내용을 다루었다. 본 연구는 사용연한동안 지속하중을 받는 보강토 구조물의 장기 변형 관련 메카니즘을 고찰하는데 주 목적을 두었다. 연구를 위해 먼저 Singh-Mitchell 크리프 모델과 멱함수(Power law) 크리프 모델을 이용하여 각각 뒤채움흙과 보강재의 크리프 변형을 모델링하는 방안을 구축하였으며 이를 토대로 뒤채움흙과 토목섬유 보강재의 크리프 특성에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 해석결과 외부하중을 받는 보강토 구조물이 세립분이 많이 포함되어 있는 흙으로 뒤채움이 될 경우 뒤채움흙과 토목섬유 보강재로부터 발생하는 크리프 효과로 인해 상당한 크기의 장기 변형이 발생할 수 있는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 외부하중을 받는 보강토 구조물에 있어서 크리프 효과가 구조물의 사용성에 미치는 영향을 집중적으로 고찰하였다.

Keywords

References

  1. 김재왕 (2010) 보강토의 크리프 특성의 모델링에 관한 연구, 석사학위논문, 성균관대학교.
  2. 유충식, 김선빈 (2007) "하중지지 구조물로서의 보강토 옹벽 - 장기거동 측면에서의 고찰", 2007 가을 토목섬유학회 학술발표회논문집, pp.61-74.
  3. 유충식, 김선빈, 김영훈, 한 대희 (2007) "지속하중 및 반복하중 재하시 보강토 옹벽의 잔류변형 특성", 한국지반공학회논문집, 제23권, 제6호, pp.5-21.
  4. 유충식, 김선빈, 이봉원 (2005) "평면변형압축시험을 이용한 보강 토의 시간 의존적 변형 특성 연구", 한국지반공학회논문집, 제21 권, 제10호, pp.1-13.
  5. Abaqus, Inc. (2007) ABAQUS user's manual, version 6.7. Abaqus, Inc., Pawtucket, Providence, R.I.
  6. Abu-Hejleh, N., Wang, T., Zornberg, J.G. (2000). Performance of geosynthetics-reinforced walls supporting bridge and approaching roadway structures. ASCE Geotechnical Special Publication No. 103, Advances in Transportation and Geoenvironmental Systems using Geosynthetics: 218-243.
  7. Hirakawa, D., Uchimura, T., Shibata, Y. and Tatsuoka, F. (2002) "Time-dependant deformation of geosynthetics and geosyntheticreinforced soil structures", Proc. of the 7th International Conference on Geosynthetics, Nice, Vol.4, pp.1427-1430.
  8. Liu, H., Wang, X., and Song, E. (2008) "Long-term behavior of GRS retaining walls with marginal backfill soils", Geotextiles and Geomembranes, Vol 27. 295-307.
  9. Mitchell, J.K and Soga, K. (2005) Funndamentals of Soil Behavior, John Willey & Sons, INC. 577p.
  10. Perkins, S.W.. (2000) "Constitutive modeling of geosynthetics", Geotextiles and Geomembranes, Vol 18. 273-292. https://doi.org/10.1016/S0266-1144(99)00021-7
  11. Singh, A. and Mitchell, J.K. (1968) "General stress-strain-time function for soils", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 94, No. SM 1, pp.21-46.
  12. Tatsuoka, F., Kongkitkul, W, and Uchimura, T. (2004) "An Old but New Issue; Viscous Properties of Polymer Geosynthetics Reinforcement and Geosynthetic-Reinforced Soil Structures", Keynote Lecture, Proc. of the 3rd Asian Regional Conference on Geosynthetics, Seoul, 2004, Shim et al. (eds.), Korean Geosynthetic Society, pp.29-77.

Cited by

  1. 보강토 교대 옹벽의 장기 거동에 대한 수치 모델링 vol.10, pp.4, 2011, https://doi.org/10.12814/jkgss.2011.10.4.105
  2. 순수형 보강토교대의 슬래브교에 대한 적용성 및 외적/내적 안정성 검토 vol.19, pp.5, 2011, https://doi.org/10.5762/kais.2018.19.5.263
  3. 순수형 보강토교대의 슬래브교에 대한 적용성 및 외적/내적 안정성 검토 vol.19, pp.5, 2011, https://doi.org/10.5762/kais.2018.19.5.263
  4. 토압분리형 교량의 보강토옹벽의 높이와 기초지반 강성에 따른 침하량 검토 vol.19, pp.5, 2018, https://doi.org/10.5762/kais.2018.19.5.399
  5. 금속 보강재와 채움재 특성에 따른 보강토교대의 인발거동 분석 연구 vol.19, pp.11, 2011, https://doi.org/10.5762/kais.2018.19.11.750
  6. 금속 보강재와 채움재 특성에 따른 보강토교대의 인발거동 분석 연구 vol.19, pp.11, 2011, https://doi.org/10.5762/kais.2018.19.11.750
  7. 보강토교대로 지지된 슬래브교의 설계 활하중에 대한 반력 및 접지압 검토 vol.20, pp.5, 2011, https://doi.org/10.5762/kais.2019.20.5.510