• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.47-59
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• 2008

2002년 이후 미국 펜실베니아를 중심으로 보강토 공법 교대의 적용사례가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 보강토 공법 교대는 일반 콘크리트 옹벽 교대에 비하여 공사비 절감 및 공기 단축에 효과적이며 미관이 수려한 장점이 있다. 본 논문은 해외에서 이와같이 널리 활용되고 있는 보강토 교대의 이론적 배경 및 기존의 설계기준을 검토하였으며, 그 결과를 토대로 국내 교량형식에 적합한 보강토 교대의 적용성을 분석하였다. 우리나라에서 보강토교대를 적용하기 위하여 국내교량 형식에 따른 상부슈에 작용하는 하중을 분석한 후 교좌받침보 및 하부말뚝에 대하여 구조 검토한 결과, 거더의 자중이 큰 PSC BOX이외에서는 모두 적용이 가능한 것으로 나타났다. 또한 2차원 수치해석 및 3차원 수치해석을 수행하여 보강토 교대 하부 기초로 적용되는 H-Pile과 보강토 옹벽간의 상호 거동메커니즘을 분석하였으며, 실제 보강토 옹벽현장에서 보강토 옹벽 배면에 H-Pile을 7개소 시험시공을 실시하여 수평거동 특성을 분석하였다. 현장시험시공 분석결과, 보강토 교대의 하부기초로서 H-Pile을 적용하기 위해서는 뒤채움 재료는 내부마찰각이 최소 $34^{\circ}$이상인 양질의 뒷채움 재료를 사용하여야 하는 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.399-409
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• 2018

토압분리형 교량의 보강토옹벽은 교량을 구성하는 중요 구조물이고, 횡방향 토압과 접속슬래브를 지지한다. 보강토옹벽의 침하는 상부 구조의 손상과 접속부의 단차를 유발할 수 있다. 따라서, 토압분리형 교량의 보강토옹에 대한 침하량을 면밀히 검토하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 토압분리형 교량의 보강토옹벽에 대한 높이와 기초지반의 강성에 따른 침하량을 검토하였다. 보강토옹벽을 높이 4.0 ~ 10.0m로 설계하고, 탄성침하량을 산정하였다. 보강토 옹벽의 높이에 따라 보강토옹벽의 저면 면적과 접지압이 선형적으로 증가되었다. 그 이유는 옹벽 높이가 증가됨에 따른 보강토체의 자중의 증가 때문이다. 자중의 증가로 인해 탄성침하량도 선형적으로 증가되었다. 구조물기초설계기준 해설에 제시된 보강토옹벽 탄성침하량 이론식을 통해 침하량을 산정한 결과, 보강토옹벽의 높이가 증가됨에 따라 비례하여 침하량이 증가하였고 기초지반의 N치가 35 이상이 되어야 접속슬래브의 허용침하량을 만족하는 것으로 나타났다. 유한요소해석을 통해 보강토옹벽의 높이와 기초지반의 강성에 따른 침하량 산정 결과, 기초 지반의 강성이 증가함에 따라 최대침하량은 탄성침하량과 동일하게 감소하였다. 탄성침하량은 유한요소해석을 통해 산정된 침하량보다 과다 산정되었다. 이는 탄성침하량이 보강토체를 연성기초로 가정하고 기초 지반을 반무한 탄성체로 가정하기 때문이다. 토압분리형 교량의 보강토옹벽은 교량을 구성하는 중요 부재이므로 침하량에 대한 면밀한 검토가 필요하다. 그로인해 유한요소해석을 수행하여 침하량을 산정하는 것이 보다 합리적인 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.39-46
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• 2010

기존의 보강토 옹벽의 연구는 보강토 옹벽의 내적 외적파괴에 중점이 되어 연구가 이루어져 왔고 외부 충격에 관한 연구는 지진에 관한 것이 전부인 것이 현실이다. 도로의 발달로 인해서 도로 주변의 보강토 옹벽에 차량의 충돌 같은 외부 충격을 받는 경우가 늘어나고 있다. 그래서 본 연구에서는 신뢰도를 인정받고 있는 범용 유한요소 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 도로 주변 보강토 옹벽을 모델링하였고, NCAC에서 제공하는 8톤 중량의 Ford single unit truck을 이용하여 차량속도에 따른 보강토 옹벽의 거동 양상을 분석하였다. 그리고 향후 도로 주변에 시공되어지는 보강토 옹벽의 충돌에 관한 안정성을 확보하기 위해서 하단에 중력식 옹벽을 적용하였고 또한 높이를(0.5m, 1.0m, 1.5m) 변화시켜가면서 수치해석을 수행하여 보강토 옹벽의 거동을 분석하고 보강토 옹벽의 안정성을 확인 하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.23-34
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• 2006

본 연구에서는 보강재의 침하를 허용하는 침하형 보강토 옹벽의 거동을 평가하기 위하여 원심모형실험을 수행하였다. 실험결과는 연결부의 침하를 허용하지 않는 일반형 보강토옹벽에 대한 결과와 비교 분석하여 침하형 보강토 옹벽의 안정성을 평가하였다. 모형실험에서 전면판은 알루미늄판을 사용하였으며, 보강재는 알루미늄 호일을 이용하였으며, 뒤채움지반은 화강풍화토를 사용하였다. 실험결과, 침하자유형 보강토옹벽은 80g의 중력수준에서 완전한 파괴상태에 도달하였으며, 일반형 보강토 옹벽이 69g의 중력수준에서 파괴된 것을 감안하면 침하자유형 보강토 옹벽이 안정성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 69g에서 침하자유형 보강토옹벽 저면에서의 수직토압이 일반형에 비해 16% 정도 크게 측정되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.119-127
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• 2017

보강토체 상부에 작용하는 상재하중과 보강재의 인장강도 및 포설 단수가 보강토옹벽의 변형거동에 미치는 영향을 평가하기 위해 7종류의 축소모형 보강토옹벽을 축조하여 상재하중 재하실험을 수행하였다. 축소모형 보강토옹벽은 $100cm{\times}140cm{\times}100cm$ 크기의 모형토조 내에서 1m 높이로 축조하였으며, 인장강도가 상이한 3종류의 보강재를 사용하여 포설 단수를 5단, 7단, 9단으로 변화시키고, 5종류(50, 100, 150, 200, 250kPa)의 상재하중을 단계적으로 재하하면서 전면벽체의 수평변위와 보강재의 인장변형률 및 보강토체 저면의 수직응력 등을 측정하여 분석하였다. 분석 결과, 전면벽체의 수평변위는 보강토옹벽 하단부에서 가장 작고 보강토옹벽 하단으로부터 0.7H (H : 옹벽 높이) 지점에서 가장 큰 비선형적인 형태를 보여주며, 상재하중이 작고 보강재의 인장강도가 클수록 보강재의 상대적인 보강효과가 크게 발현되어 보강토체 하부의 수직응력이 작게 나타남을 알 수 있었다.

• 토지주택연구
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• 제12권3호
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• pp.97-108
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• 2021

교대구조물에서는 교대 배면의 성토체 축조로 인한 수평방향응력의 증가로 인한 측방유동문제 및 구조물에 작용하는 온도하중 등의 영향으로 인해 접속슬래브, 거더, 베어링등의 파손이 빈번히 발생되고 있는 실정이다. 이에 대한 대책공법으로 보강토 일체형 교대(GRS (Geosynthetic-Reinforced Soil) integral bridge)가 제안되었다. 보강토 일체형 교대는 GRS 보강토 옹벽과 일체형 교대의 구조형식을 혼합한 형태의 구조물이다. 본 연구에서는 기존 PSC 거더교, 기존 보강토 일체형 교대 및 브라켓형 보강토 일체형 교대(새롭게 개발된 LH형 GRS 보강토 교대)의 시공순서와 지진하중조건을 고려하여 수치해석을 실시하였다. 그 결과 브라켓형 보강토 일체형 교대가 다른 구조물에 비해 응력집중과 교대·뒷채움간 부등침하 영향에 의한 기초지반의 변형에 대해 가장 유리한 것으로 파악되었다. 더 나아가 GRS 보강토 일체형 교대(브라켓형 포함) 구조물은 내진안정성에서도 가장 안정한 것으로 파악되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제3권4호
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• pp.55-70
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• 1987

보강토의 이용은 새로운 것이 아니지만, 보강토 재료의 강맥 및 응력-변형특성과 같은 성질에 관한 자료는 충분하지 못한 실정이다. 본 연구에서는 표준모래와 보강재사이의 마찰특성과 알루미늄 박판 및 토목섬유로 부강한 건조모래의 강도 및 응력-변형 거동특성을 비교 시험한 결과이다. 또한 보강토 성질을 이용한 토목섬유 보강토 석축의 개발 가능성을 조사하는데 있다 토목섬유에 의하여 상당한 정도의 모래에 대한 응력-변형 거동특성이 개선되었다. 그 결과 토목 섬유 보강토 석축이 개발되었다. 본 연구 결과로 보강토 구조물의 합리적 설계 및 시공방법에 괍한 기초적 자료로 활용이 기대 된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.53-60
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• 2010

절토공사 현장의 경우에는 환경문제 및 대지경계 등의 이유로 원지반의 절취량을 최소화 할 수 있는 공법이 지속적으로 요구되고 있으며, 이를 만족하기 위한 많은 공법들이 적용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 절토사면에 대한 보강토 옹벽의 적용성 확대를 위해 제안한 절토사면 보강토 옹벽의 합리적인 토압산정 방안을 제시하기 위하여 실제 현장에서 측정된 계측자료, 수치해석을 통하여 토압산정 방법을 제안하고자 하였다. 연구결과, Rankine 토압에 비해 보강토 옹벽에 작용하는 토압이 저감된 것을 확인할 수 있었으며, 절토사면 보호공과 보강토 옹벽을 함께 시공하는 경우에는 보강토옹벽 전면에 작용하는 토압을 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.123-134
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• 2022

1990년대 중반 이래로 경제성과 시공성이 우수한 보강토옹벽이 콘크리트 옹벽을 급속도로 대체하였다. 보강토옹벽의 적용이 증가하면서 피해사례 또한 증가하고 있다. 보강토옹벽의 파손은 주로 부적절한 설계와 시공관리에 기인하는 경우가 많다. 본 논문에서는 보강토옹벽 상부 및 배면으로의 유입수로 인해 피해가 발생한 2개소 현장을 대상으로 피해 발생 원인을 검토하고 복구대책을 제안하였다. 일련의 현장 지반조사를 통해 손상된 보강토옹벽의 피해발생 원인과 손상정도를 파악하였으며, 손상 범위 및 정도를 고려하여 쏘일네일링으로 보강토체를 보강하는 방안을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권12호
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• pp.29-34
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• 2020

보강토옹벽은 1970년대 프랑스에서 개발되어 국내에는 1990년대에 본격적으로 적용되기 시작하였다. 그리고, 현재는 1,300여개의 보강토옹벽이 고속도로 성토, 교량 접속부 등을 지탱하고 있다. 보강토옹벽 시공 기술은 나날이 발전하여 최근에는 보강토옹벽 자체를 교대구물화 하는 보강토교대를 개발하고 시범 도입할 정도가 되었다. 하지만, 고속도로 곳곳에 시공된 보강토옹벽에는 다양한 손상이 꾸준히 발생되고 있다. 이에 대한 원인은 설계, 시공, 유지관리 단계에서의 소소한 결함들로 분석이 되었다. 이에 대한 해결 방안은 개별 공정 하나 하나에 대한 중요성 인지하는 인식 변화이지만, 이는 하루아침에 형성되지 않는다. 본 연구에서는 고속도로 보강토옹벽 도입 30년을 맞이하여, 지금까지 보강토옹벽에서 발생된 손상 사례를 분석하여 유형화 하고, 이에 대한 대책을 제시하고자 하였다. 그 결과, 보강토옹벽에 발생하는 손상을 10가지 유형으로 나누었고, 각각에 대한 설계, 시공, 유지관리 단계에서의 원인과 대책을 도출하였다.