• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.29-38
• /
• 2005

토목합성 보강재를 이용한 보강토 공법을 도로 혹은 철도구조물 등 영구 구조물에 적용하기 위해서는 지속하중 및 반복하중이 작용하는 보강토 구조물의 장기변형 특성을 이해하고 이를 설계/시공에 반영하는 것이 필요하다. 본 논문에서 실대형 지오그리드 보강토 옹벽에 포설된 지오그리드의 유발 인장변형율에 대한 장기계측 결과를 토대로 장기거동 특성을 분석하였다. 3년여에 걸친 계측결과를 분석한 결과 보강토 옹벽에 포설된 보강재의 유발 인장 변형율은 시공완료후 지속적으로 증가하는 경향을 보였으며 전반적으로 응력이 집중되는 위치에 포설된 보강재의 증가가 뚜렷하게 관찰되었다. 러한 결과로부터 중요 구조물의 일부로 시공되는 보강토 옹벽의 설계/시공시에는 장기변형에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.7-19
• /
• 2002

본 논문에서는 기초지반의 강성이 블록식 보강토 옹벽의 거동에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 기초지반의 강성이 블록식 보강토 옹벽의 거동에 미치는 근본적인 메카니즘을 고찰하기 위해 보강토 옹벽에 대한 축소모형실험을 수행하였으며 축소모형실험 결과의 타당성을 검토하고 모형실험에서 다룰 수 없었던 다양한 조건을 고려함과 아울러서 현장옹벽 응력수준의 거동을 고찰하기 위해 가상의 현장옹벽에 대해 유한요소해석을 이용한 매개변수 연구를 수행하였다. 모형실험 및 유한요소해석 결과에 의하면 기초지반의 강성이 감소할수록 벽체의 변위는 현저히 증가하며, 이러한 벽체변위 증가 현상은 보강토체 내부변형보다는 보강토체의 강체 거동으로 인해 야기되는 메카니즘을 보이는 것으로 나타나 기초지반에 관련된 문제를 외적안정성의 개념에서 다루고 있는 현 설계기준은 타당한 것으로 나타났다. 본 논문에서는 모형실험 및 유한요소해석 결과를 종합하여 실무적 측면에서의 중요성을 다각적으로 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.51-61
• /
• 2000

본 논문에서는 블록식 보강토 옹벽의 내진 설계/해석 개념을 고찰하고 현재 적용되고 있는 대표적인 설계기준이라고 할 수 있는 NCMA 및 FHWA 설계기준을 비교.분석하였다. 그 결과 NCMA와 FHWA 설계기준은 동일한 외적안정성 검토모형을 적용함에도 불구하고 지진계수 산정 기준의 차이로 인해 외적안정성 검토결과가 상이하게 나타나며, 전반적으로 FHWA 설계기준이 다소 보수적인 결과를 주는 것으로 나타났다. 한편, NCMA 설계기준에서 채택하고 있는 내적안정성 검토방법에 의하면 지진하중으로 인한 유발인장력의 증가 정도가 벽체 상단부로 갈수록 현저히 크게 나타나므로 상단부에서의 보강재 수를 증가시켜야할 뿐만 아니라 충분한 인발저항력 확보를 위해 정착길이를 증가시켜야 하나 FHWA 설계기준은 하단부 보강재에 동적하중을 재분배하는 모형을 채택하고 있으므로 NCMA 설계기준과는 상반된 결과를 도출하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 효율적인 설계기준의 개발을 위해 보다 종합적이고 체계적인 연구의 필요성을 제시하고 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제6권4호
• /
• pp.29-37
• /
• 2007

시공손상계수는 보강토 옹벽에 사용하는 지오그리드 보강재의 설계 강도 산정에 필요한 중요한 계수로서 실제 조건을 모사한 현장시험을 통해 구하고 있다. 하지만 지오그리드의 시공 중 발생하는 손상은 지오그리드의 재질, 단위면적당 중량, 뒤채움의 시공방법, 뒤채움의 입도에 따라 달라지며 현장시험을 통해 다양한 영향인자를 고려한 시공손상계수값을 도출하는데는 많은 시간과 비용이 소요된다. 본 연구에서는 시공손상에 영향을 미치는 인자들을 분석하고 뒤채움에 포함된 최대입경만을 이용하여 지오그리드 보강재의 시공손상계수를 산정하는 경험적 방법을 제시하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제13권1호
• /
• pp.43-61
• /
• 2017

The inverted T-type abutments are generally used in highway bridges constructed in Korea. This type of abutment is used because it has greater stability, with more pile foundations embedded in the bedrock, while simultaneously providing support for lateral earth pressure and vertical loads of superstructures. However, the cross section of inverted T-type abutments is large compared with the piers, which makes them more expensive. In addition, a differential settlement between the abutment and embankment, as well as the expansion joints, causes driving discomfort. This study evaluated the driving comfort of several types of abutments to improve driving comfort on the abutment. To achieve this objective, a traditional T-type abutment and three types of candidate abutments, namely, mechanically stabilized earth wall (MSEW) abutment supported by a shallow foundation (called "true MSEW abutment"), MSEW abutment supported by piles (called "mixed MSEW abutment"), and pile bent and integral abutment with MSEW (called "MIP abutment"), were selected to consider their design and economic feasibility. Finite element analysis was performed using the design section of the candidate abutments. Subsequently, the settlements of each candidate abutment, approach slabs, and paved surfaces of the bridges were reviewed. Finally, the driving comfort on each candidate abutment was evaluated using a vehicle dynamic simulation. The true MSEW abutment demonstrated the most excellent driving comfort. However, this abutment can cause problems with respect to serviceability and maintenance due to excessive settlements. After our overall review, we determined that the mixed MSEW and the MIP abutments are the most appropriate abutment types to improve driving comfort by taking the highway conditions in Korea into consideration.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제26권5호
• /
• pp.15-26
• /
• 2010

본 논문에서는 보강토 교대 옹벽에 대한 3차원 유한요소해석 내용을 다루었다. 먼저 북미지역에 적용된 보강토 교대옹벽의 적용 사례와 구조에 대해 알아보았다. 해석에 있어서는 높이 4.8m 폭 14m의 제원을 갖는 가상의 보강토 교대를 고려하였으며 이에 대해 3차원 유한요소해석을 실시하여 3 차원 거동특성과 하중지지력에 대한 내용을 검토하였으며, 해석 결과는 벽제 변위 및 보강재 유발인장력 등을 토대로 3차원 거동에 대한 검토가 가능하도록 제시하였다. 그 결과 교대 보강토 옹벽의 벽체 변위 및 보강재 유발인장력 등 거동 특성 검토 항목에 있어 설계시 적용하는 2차원 평면변형가정 단면의 결과보다 현저히 작게 검토되어 현 설계기준은 다소 보수적인 결과를 주는 것으로 검토되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.27-35
• /
• 2012

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.

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

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.33-40
• /
• 2018

지반구조물에서는 흙과 구조물 사이의 상호 마찰 특성이 구조물에 작용하는 하중과 저항 분석에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 지반구조물의 주재료로서 콘크리트 또는 강재가 많이 사용되며, 흙 입자 크기와 비교하여 마찰면의 거칠기 정도에 따라 경계면 마찰 특성이 큰 차이를 보인다. 특히 비신장성 보강재를 사용하는 보강토 옹벽, 말뚝 주면, 옹벽면 등의 지반구조물에 대해서는 흙과 구조물 사이의 마찰특성을 합리적으로 분석하여 구조물의 안전성을 확보하여야 한다. 구조물면과 사질토 사이의 마찰특성에 대하여 보다 정확한 예측식을 제시하고 이 예측식이 가지고 있는 불확실성을 제시하는 것은 지반-지반구조물의 신뢰성 분석에 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 기존 양질의 연구 문헌들에 보고된 흙과 거칠기가 다른 면 사이의 마찰실험결과를 분석하여, 강재와 사질토 사이의 첨두 경계면 마찰각을 구하는 식을 제안하였다. 첨두 경계면 마찰각을 결정하는 주요인자는 경계면의 상대조도, 흙의 상대밀도, 구속압, 한계상태 경계면 마찰각이다. 본 연구에서 개발한 첨두 경계면 마찰각 예측식에 대한 불확실성을 통계적으로 Goodness-of-fit 시험 결과를 반영하여 평가하였다.