본 연구에서는 지오그리드로 보강된 도로제방 사면에 대해 한계평형해석에 근거한 보강사면해석 프로그램인 RSS를 이용하여 보강길이와 간격의 변화에 따른 사면의 안전율 변화를 살펴보았다. 해석결과 비보강시 기준안전율을 만족하지 못하는 사면에서 보강재길이의 증가에 따라 비보강사면에 비해 최대 50~150%의 안전율이 증가되었으며 보강길이를 증가시켜도 안전율의 추가상승이 없는 한계길이를 확인하였다. 또한 동일 가상보강단면에 대하여 범용프로그램인 FLAC을 이용하여 유한차분해석을 실시하여 안정성이 확보된 사면에 발생하는 수평변위, 수평응력, 보강재의 인장력을 산출하여 보강길이의 추가적인 증가에 의한 효과를 알아보았다. 해석결과, 파괴형태는 선단파괴 또는 사면내 파괴로 나타났으며 안정성을 확보한 상태에서는 한계평형해석결과와 동일하게 보강길이의 추가적인 증가에 의한 안정성 증대효과는 미미한 것으로 나타났다.
The model tests were conducted to assess the behavior characteristics of geogrid reinforced earth walls according to various surcharge loads and reinforcement spacing. The models were built in the box having dimension, 100cm tall, 140cm long, and 100cm wide. The reinforcement used was geogrid(tensile strength 2.26t/m). Decomposed granite soil(ML) was used as a backfill material. The LVDTs were installed on the model retaining walls to obtain the displacements of the facing. In the results, the maximum displacement of facing and tensile strain of geogrid was measured at 0.7H(H is wall height) from the bottom of reinforced wall.
쾌적한 지상공간의 삶을 위하여 전세계적으로 지하공간 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 규모도 점차 대형화하고 었는 추세이다. 하지만 밀집한 상부 구조물에 대한 피해 우려와 기존 지하공간과의 간섭 등으로 인하여 새로운 지하공간 건설 시 많은 주의가 필요한 실정이다. 천층에 굴착되는 터널의 경우, 굴착으로 인한 상부 구조물의 피해를 최소화하기 위하여 구조물 하부 및 터널 주변지반의 보강이 필수적이나 그 적정범위에 대한 기준은 마련되어있지 않은 설정이다. 본 논문에서는 직경 20 m의 대단면 터널이 구조물 하부에 시공되는 경우에 대해서 수치해석을 실시하여, 터널과 구조물간의 수직 및 수평이격거리에 따른 구조물 피해정도를 조사하였고 보강이 필요한 경우에는 각각의 경우별로 최적의 보강범위를 제시하였다. 본 논문에서 다룬 지반조건에 대한 해석결과, 수직이격거리가 0.50(D 터널등가직경)인 경우에는 수평이격거리가 0D에 근접하면서부터 보강이 필요한 것으로 나타났으며, 수직이격거리가 0.75D인 경우에는 터널이 구조물 하부에 위치할 때 보강이 필요하였다. 또한 수직이격거리가 1D 이상인 경우에는 수평이격거리에 상관없이 보강이 필요 없는 것으로 나타났다. 구조물 기초지반 보강범위는 갚이 7 m, 폭은 구조물 전제를 포함하여 터널 측벽에서 5 m 벗어난 곳까지이다. 상황에 따라 적절한 보강공법을 선택하였을 경우, 이와 같은 보강범위는 구조물 안정에 충분한 것으로 나타났다.
국내에 적용되고 있는 블록식 보강토 옹벽의 전면벽체는 보강재의 고정 및 뒷채움재의 유실방지 역할을 하지만, 벽체에 작용하는 하중에 대한 역학적 기능은 부족하다. 보강토체를 구성하는 벽체에 휨 및 전단에 대한 저항 성능을 부여하기 위하여 개발된 강성벽 일체형 보강노반은 다양한 장점에도 불구하고, 기존 공법과 비교하여 경제성 및 시공성 측면에서 단점이 부각되어 현장에의 적용은 미루어져 왔다. 본 연구에서는 강성벽 일체형 보강노반의 국내 적용성 향상을 목적으로 강성벽의 성능은 확보하면서 경제성 및 시공성을 향상시키기 위한 보강재 연직 배치 간격 및 길이 변화가 보강토체 전체의 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위하여 강성벽을 갖는 1/10 축소모형 보강토체 및 높이 3m의 실내 실대형 시험체를 조성하고, 모사 열차하중 하에서의 변형 특성을 평가하였다. 시험 결과 비록 짧은 보강재를 사용함에도 불구하고 강성벽 보강노반에서 벽체 수평 발생변위 및 침하는 허용한계 수준 이하이었으며, 보강재 연직 배치간격이 30cm에서 40cm로 증가하여도 사용성 측면에서의 성능 수준에는 큰 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다.
Results of an experimental of the shear and flexures strength of doubly reinforced concrete beams were summarized. A total of 24 beams was tested; 4 without web reinforcement and 20 with web reinforcement in the form of vertical stirrups. Main variables were compressive strength of concrete which was 26.88MPa and 63.4MPa, spacing of stirrups which was no-stirrups, 200, 150, 120, 100 and 90mm. Tests results were compared with stength predicted using the equations of ACI 318-89. The shear reinforcement ratio of the beams, which failed simultaneously under both flexures and shear, were 0.66pvmax for low strength concrete beams and 0.56pvmax for high strength concrete beams, respectively. Thus, ACI equations for shear reinforcement were very conservative.
본 연구에서는 콘크리트 보의 전단거동에서 콘크리트 압축강도가 스터럽 유효성에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 전단파괴와 휨파괴가 동시에 일어나는 경계점은 대략 S=150mm부근으로 예상되며, 이때 전단철근비는 보통강도 콘크리트보에서는 $0.63{\rho}_{vmax}$ 이고, 고강도 콘크리트보에서는 $0.53{\rho}_{vmax}$로서 ACI 전단설계 산정식은 매우 안전측이라고 판단된다.
An experimental investigation into the uplift capacity of horizontal square plate anchors in sand with and without geogrid reinforcement is reported. The parameters investigated are the effect of the depth of the single layer of geogrid, vertical spacing of geogrid layers, number of geogrid layers, length of geogrid layers, the effects of embedment depth, and relative density of sand. A series of three dimensional finite element analyses model was established and confirmed to be effective in capturing the behaviour of plate anchor-reinforced sand by comparing its predictions with experimental results. The results showed that the geogrid reinforcement had a considerable effect on the uplift capacity of horizontal square plate anchors in sand. The improvement in uplift capacity was found to be strongly dependent on the embedment depth and relative density of sand. A satisfactory agreement between the experimental and numerical results on general trend of behaviour and optimum geometry of reinforcement placement is observed. Based on the model test results and the finite element analyses, optimum values of the geogrid parameters for maximum reinforcing effect are discussed and suggested.
상재하중 및 보강재의 포설 간격이 보강토옹벽의 변형거동에 미치는 영향을 평가하기 위하여 일련의 모형실험을 수행하였다. 모형 보강토옹벽은 $100cm \times 140 \times 100cm$ 크기의 모형토조내에 축조하였다. 본 모형실험에서는 보강재로 인장강도 2.26t/m의 지오그리드를 사용하였고, 뒤채움흙으로는 통일분류법상 SM에 해당되는 화강풍화토를 사용하였다. 모형옹벽 축조후 상재하중 재하에 따른 벽체수평변위와 보강재의 인장변형을 측정하였다. 실험결과, 상재하중이 증가할수록 모형 보강토옹벽의 벽체변위 및 보강재 인장력이 증가하였다. 벽체 최대수평변위 및 보강재 최대 인장력은 벽체 하단으로부터 0.7H 지점에서 측정되었으며, 그 크기는 상재하중이 증가할수록 변형증가율이 커지는 비선형적인 형태를 보였다.
This study utilized small-scale physical model tests to investigate the impact of different types of geosynthetics, including geocell, planar geotextile, and wraparound geotextile, on the behaviour of strip footings placed on 0.8 m thick soil fills and backfills with a slope angle of 70°. Bearing capacity and settlement of the footing and failure mechanisms are discussed and evaluated. The results revealed that the bearing capacity of footings situated on both unreinforced and reinforced slopes increased with a greater embedment depth of the footing. For settlement ratios below 4%, the geocell reinforcement exhibited significantly higher stiffness, carrying greater loads and experiencing less settlement compared to the planar and wraparound geotextile reinforcements. However, the performance of geocell reinforcement was influenced by the number and length of the geocell layers. Increasing the geocell back length ratio from 0.44 to 0.84 significantly improved the bearing capacity of the footing located at the crest of the reinforced slope. Adequate reinforcement length, particularly for geocell, enhanced the bearing pressure of the footing and increased the stiffness of the slope, resulting in reduced deflections. Increasing the length of reinforcement also led to improved performance of the footing located on wraparound geotextile reinforced slopes. In all reinforcement cases, reducing the vertical spacing between reinforcement layers from 100 mm to 75 mm allowed the slope to withstand much greater loads.
This paper presented as follows results of laboratory model tests with various shaped footings on soil bed reinforced with the strips on the base of behaviour of soil structure according to the loads and triaxial test results reinforced with geotextiles. Their parameters studied were the effects on the bearing capacity of a footing of the first layer of reinforcement, horizontal and vertical spacing of layers, number of layers, tensile strength of reinforcement and iclination load to the vertical 1.Depending on the strip arrangement, ultimate bearing capacity values could be more improved than urreinforced soil and the failure of soil was that the soil structure was transfered from the macrospace to microspase and its arrangement, from edge to edge to face to face. 2.The reinforcement was produced the reinforcing effects due to controlling the value of factor of one and permeable reinforcement was never a barrier of drainage condition. 3.Strength ratio was decreased as a linear shape according to increment of saturation degree of soil used even though at the lower strength ratio, the value of M-factor was rot influenced on the strength ratio but impermeable reinforcement decreased the strength of bearing capacity. 4.Ultimate bearing capacity under the plane-strain condition was appeared a little larger than triaxial or the other theoretical formulars and the circular footing more effective. 5.The maximum reinforcing effects were obtained at U I B=o.5, B / B=3 and N=3, when over that limit only acting as a anchor, and same strength of fabric appeared larger reinforcing effects compared to the thinner one. 6.As the LDR increased, more and more BCR occurred and there was appeared a block action below Z / B=O.5, but over the value, decrement of BCR was shown linear relation, and no effects above one. 7.The coefficient of the inclination was shown of minimum at the three layers of fabrics, but the value of H / B related to the ultimate load was decreased as increment of inclination degree, even though over the value of 4.5 there wasn't expected to the reinforcing effects As a consequence of the effects on load inclination, the degree of inclination of 15 per cent was decreased the bearing capacity of 70 per cent but irnproved the effects of 45 per cent through the insertion of geotextile.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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