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하천제방 배수통문의 저판확폭을 통한 공동발생 억제기법 연구

An Experimental Study on Suppression of Cavity Development by Enlargement of Base Plate of Box-Culvert Installed at River Levee

  • 김진만 (한국건설기술연구원 지반연구실) ;
  • 최봉혁 (한국건설기술연구원 지반연구실) ;
  • 이대영 (한국건설기술연구원 지반연구실) ;
  • 진영지 (한국건설기술연구원 지반연구실)
  • 투고 : 2010.08.30
  • 심사 : 2011.01.24
  • 발행 : 2011.03.31

초록

일반적으로 하천제방 배수통문은 다양한 원인에 의하여 붕괴가 발생하며, 특히 연약지반 상에 말뚝기초를 이용하여 설치된 경우 1) 주변 지반(외부토체)/말뚝기초 처리된 암거 상단(내부토체)의 상대적 침하 차에 의한 배수통문 암거 측벽부의 다짐도 약화, 2) 하이드로릭 플랙처링에 의한 홍수 시 침투수압의 지속적 반복에 의한 측벽부 교란 등에 의해 붕괴가 발생한다. 특히 측벽부는 시공여건상 다짐장비의 접근이 어려운 다짐 취약부이고, 이질재료에 의한 마찰력 감소로 전단저항력이 일반 흙의 전단강도에 비해 1/3 이상 감소하여 발현된다. 이에 본 연구에서는 주변 지반에 인위적인 변형을 발생시키는 방법으로 침하를 모사한 실내 모형실험을 통하여 연약지반 상 말뚝 기초된 배수통문 암거의 상대적 침하에 따른 외부토체/내부토체 발현 메카니즘과 저판확폭에 따른 배수통문 암거 측벽부 다짐도 향상 효과를 비교 분석함으로써 배수통문 저판 확폭을 통한 주변지반 공동 확장 억제기법을 제시하였다.

Generally, the Box-Culvert in levee is destroyed by various reasons. Especially when Box-Culvert is installed over the pile foundation in soft ground, the failure occurrs for 1) the weakness of compaction in Box-Culvert side by the differential settlement between outer ground and inner soil prism, 2) hydraulic fracturing and disturbance of Box-Culvert side soil by the repeated acting of seepage pressure at flood time. Also the side of Box-Culvert is difficult to compact and the shear resistance is reduced by more than 1/3 for the reduction of friction caused by the difference of material property. In this study, a series of model tests are conducted for the analysis of the development mechanism of outer ground and inner soil prism by the differential settlement using the pile foundation in soft ground, and cavity suppressed technique is suggested by the analysis of base plate enlargement effect.

키워드

참고문헌

  1. 김진만 (2007), "연통시험에 의한 배수통문 저면 공동평가기법", 한국방재학회지, 제 7권 제2호, pp.122-128.
  2. 한국건설기술연구원 (2005), "하천제방 배수통문의 설계 및 안정성 평가기법 연구", 2003 건설기술기반구축사업 최종보고서, R&D/03기반기술-A12, 건설교통부.
  3. 中山修 (1999), "통문주변제방의 누수위험도조사를 위한 연통시험법의 적용 예", 제34회 지반공학회 연구발표회, pp.167-168.
  4. Bowles, J. E. (1978), "Engineering Properties of Soils and Their Measurement", 2nd ed. McGraw-Hill Book company, New York, pp.213.
  5. Kojiro Okabayashi (1995), 강성칼버트에 작용하는 토압의 경감공법에 관한 원심모형재하실험, 일본토목학회논문집, No. 529, III-33, pp.37-45.

피인용 문헌

  1. Soil Conditioning of Weathered Granite Soil used for EPB Shield TBM: A Laboratory Scale Study pp.1976-3808, 2019, https://doi.org/10.1007/s12205-019-1484-1