본 논문에서는 국내외 두 현장의 보강토옹벽 대한 강우에 의한 영향을 분석한 내용을 다루고 있다. 국내 현장으로 성균관대학교내 지반시험장에 실대형 실험을 목적으로 시공된 계단식 보강토옹벽은 약 8개월 이상 장기 계측을 실시하여 시공시 및 강우시의 계측 결과를 분석 할수 있었다. 국외 보강토옹벽의 현장에서는 강우가 보강토옹벽의 거동에 영향을 미치는 주요인자임을 확인할 수 있었다.
본 고에서는 성균관대학교에 시공된 시험옹벽의 계측결과와 국외에서 발표된 옹벽 붕괴사례를 토대로 강우가 보강토 옹벽의 거동에 미치는 영향을 검토하였다. 시험옹벽에서의 계측결과에서는 집중강우 발생시 벽체 변위 및 보강재의 유발변형율이 증가하는 추세가 뚜렷하게 관찰 되었다. 한편 국외 사례에서도 보강토 옹벽의 붕괴에 있어서 집중강우가 원인을 제공하는 것으로 나타났으며 본 옹벽의 경우 연결강도에 대한 설계가 제대로 이루어지지 않아 강우로 인해 발생한 침투수압에 블록/보강재 연결부가 충분한 저항을 하지 못하여 붕괴가 일어 난것으로 조사되었다. 본 논문에서는 강우와 보강토 옹벽의 거동의 상관관계를 분석 고찰하였다.
The development of both economical and consistent structure is strongly required for the whole reorganization of the railway network in Korea. Retaining wall is one of the major structures in the vicinity of the railway, which needs improving its external appearance and stability. Therefore, this study presents a new type of retaining wall, so called short-fiber composite reinforced retaining wall, as an alternative of retaining walls, which can be used for constructing the slope and roadbed soil structures. The results from real-scale test and dynamic numerical analysis for developed new one, which helps both the improvement of the external appearance and also the optimum use of the limited space near the railway, show excellent performance. On the basis of these results, it is judged that short-fiber composite reinforced retaining wall has the advantages of choosing the front wall freely and having a chance to use any low quality soil as backfill.
보강토 공법은 공사비가 저렴하고 시공이 용이하다는 점에서 토목공학 분야의 실용적 측면에서 가치가 있으며 기술자에게 큰 매력을 줄 수 있을 만큼 그 구조가 충분히 단순하다는 것이다. 본 논문에서는 5개 현장을 대상으로 각종 계측기를 매설하여 보강토 옹벽 벽체에 작용하는 수평토압과 보강재의 인장변형률 및 인장응력, 전면블록의 수평변위 등을 측정하여 보강토 옹벽의 안정성 및 토압특성을 평가하였다. 평가 결과, 보강토 옹벽은 전면블록의 수평변위의 경우 0.19∼0.76%로 작게 평가되었으며, 보강재의 최대인장변위는 0.66∼1.98%로 경험적으로 고려되는 보강재의 설계 인장변형률인 5%에 휠씬 못 미치는 것으로 평가되었다. 한편, 토압분포 특성은 기존 설계 방법에 이용되는 랭킨 이나 쿨롱 토압 분포 형태와 달리 연성 토류벽체에 작용하는 사다리꼴 형태의 토압분포를 나타내었다.
In this study, a revegetation reinforced earth retaining wall to strengthen the strength than construction and make up for the weakness; eco-friendly part, of the existing facilities is new construction method. The special attention is that Eco-Metal reinforced retaining wall is not use concret. Before test construction on the scene, the stability of Eco-Metal reinforced retaining wall was checked by an experiment with a model and numerical analysis. The result of an experiment with a model was that the loaded tensile stress 40.2KN/m was more than long-term design tensile strength 29.4KN/m at Geogrid and a safety factor of numerical analysis was 1.14.
최근 우기 시 집중호우로 인한 보강토 옹벽 및 비탈면의 붕괴는 빈번히 발생하고 있으며 더욱 인명사고로 이어지고 있다. 이에 본 논문에서는 집중호우로 인한 보강토 옹벽의 붕괴된 사례를 통해 보강토 옹벽의 균열 및 비탈면활동의 원인을 분석한 내용을 다루었고, 시공단계를 고려한 유한요소해석을 실시하여 비탈면의 파괴원인 분석 및 거동특성을 파악하였다. 연구결과 집중호우에 의한 보강토 옹벽의 변위는 증가하는 것으로 나타났으며, 그 증가폭도 큰 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 통해 말뚝 항타로 인해 보강토 옹벽의 붕괴에 일부 영향을 미칠 수 있는 것으로 분석되었다.
본 연구는 최근 국내의 옹벽 및 교대의 신기술 특허 등록 동향을 조사하여 파악하며, 이들 신기술특허를 적절히 실제 옹벽 및 교대 공사에 적용하려는데 목적을 두고 있다. 본 연구에서 조사된 신기술옹벽으로는 PS강봉에 프리스트레스를 도입한 단면력 저감형 조립식 PC옹벽공법, Coupler-Tension 조립식 옹벽, 도로용 블록식 보강토옹벽, 균등침하를 유도할 수 있는 블록식 보강토옹벽이 있으며, 신기술 교대로는 시트파일을 이용한 교대의 시공공법, 일체식 복합교대 교량, 반 일체식 교대교량의 시공방법, 보강토 교대구조를 기술하였다.
기존의 블록식 보강토옹벽의 경우 블록과 보강재 연결을 핀, 커텍터 등으로 연결하므로 전면부에 응력집중이 발생하여 블록의 균열이나 보강재 파단파괴가 발생할 수 있는 단점이 있다. 이에 본 연구는 보강재의 침하를 허용하는 새로운 연결시스템을 개발하여 연구대상지역에 일반형 블록식 보강토옹벽 구간과 보강재 침하형 보강토옹벽 구간으로 나누어 시험시공을 실시하였다. 시공과정 및 이후의 현장계측결과 전면블록에 인접한 부분에서 최대인장력으로부터 구한 인장력비가 일반형 보다 침하형이 전면블록 전면부의 음력집중이 크게 감소하는 것으로 나타났다.
The numbers of geogrid-reinforced walls are widely used in Korea. This papers present the results of two failure case histories of geogrid-reinforced segmental retaining walls. The geological background of the construction sites, detailed construction sequences, and the amount of rainfall were examined. The failure of these reinforced walls are caused by the improper drainage system and foundation treatment, too sharpened curvature of corner work, and too high height of wall.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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