측방유동지반상 말뚝기초교대의 측방이동 평가 = Evaluation on Lateral Movement of Piled Bridge-Abutments on Soft Grounds under Lateral Flow

국문 초록 (Abstract)

국내현장에서 수집된 43개 교대의 측방이동 실측자료에 대한 분석을 통해 말뚝기초교대의 측방이동을 간편하게 평가할 수 있는 방안을 제안한다. 실측된 교대측방변위를 고려하여 연약지반의 비배수전단강도와 교대배면에 작용하는 상재압의 관계를 분석한 결과, 교대 배변의 뒤채움으로 인한 상재압이 연약지반 비배수전단강도의 3배보다 작은 경우에는 실측된 교대변위가 국내 교대의 측방이동 허용치인 15㎜ 이내인 것으로 나타나, 교대 유지관리에 문제가 발생하지 않았다. 그러나 상재압이 연약지반 비배수전단강도의 3배~8.3배인 경우는, 교대변위가 15㎜~50㎜ 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 이 경우 교대의 측방이동을 고려한 설계를 수행함으로써, 교대 측방변위를 허용치인 15㎜ 이하로 감소시켜야 한다. 특히 상재압이 비배수전단강도의 8.3배 이상이면, 50㎜ 이상의 심각한 교대변위가 발생할 수 있기 때문에, 적절한 교대 측방이동 대책공법이 강구되어야 하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 상재압과 비배수전단강도의 상관관계를 나타내는 사면지반의 안정수를 이용하면 측방유동지반상 말뚝기초교대의 측방이동 가능성을 간편하게 평가할 수 있음을 의미한다. 반면에 측방유동지수와 측방이동판정지수는 교대 실측변위 및 사면안전율과 상관성이 높지 않았다. 이는 경험지수만으로 교대의 측방이동 여부를 판정하는 것은 합리적이지 않음을 의미한다. 따라서 교대를 포함한 사면의 안정수가 3보다 크면, 교대기초말뚝의 사면안정 기여효과와 교대의 허용측방변위를 반영한 사면안정해석을 통해 교대 측방이동 여부를 면밀히 검토해야 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Field monitoring data for forty three piled bridge-abutments were investigated to suggest an evaluation method on lateral movement of the abutments. As the results of the investigation, if the surcharge pressure by backfills behind the piled-bridge abutment is less than 3 times the undrained shear strength of the soft grounds, the lateral displacement of the abutments was within 15 ㎜. Therefore, the abutment can be maintained without any problems because the abutment will move laterally within an allowable movement range. However, if the surcharge pressure is between 3 times and 8.3 times the undrained shear strength of the soft grounds, the abutments moved laterally between 15 ㎜ and 50 ㎜. In this case, the lateral displacement of the abutment should be considered on the design because the displacement may be considerable. Moreover, if the surcharge pressure behind the abutments is greater than 8.3 times the undrained shear strength of the soft grounds, the lateral displacement of the abutments could be more than 50 ㎜. In this case, a reasonable countermeasure should be applied to prevent excessive lateral displacement of the abutment, or the design of the abutment should be changed because the lateral movement is severe enough to severely damage the abutment. In tum, the stability number, which is the ratio of the surcharge pressure to the undrained shear strength can be used as the simplified empirical index to evaluate the possibility of lateral movement of abutments. However, both the lateral flow index and the lateral movement judgement index do not always show good relationship with not only the lateral displacement of the abutments but also the safety factor of slopes. Therefore, It is not always suitable to predict the lateral movement of abutments by using only conventional empirical indexes. These empirical indexes should be used together with the safety factor of slope with consideration of the allowable limit of the lateral displacement of the abutment.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 요지
• 1. 서론
• 2. 교대 측방이동 기존 판정법
• 3. 교대 측방이동 사례
• 4. 교대 실측 이동량에 따른 고찰
• 5. 사면안전율과 경험지수의 비교
• 6. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 "측방유동 연약지반상 교대의 안정성" 한국지반공학회 17 (17): 199-208, 2001a

2 "연약지반상 교대측방이동에 대한 판정" 한국지반공학회 17 (17): 269-278, 2001b

3 "연약지반상 교대의 측방이동에 관한 연구" 한국지반공학회 10 : 53-65, 1994

4 "교대변위 억제대책에 관한 연구" 한국도로공사 도로연구소 1996

5 "교대기초말뚝의 안정" 대한토질공학회 67-79, 1991

6 "Tolerable Movement Criteria for Highway Bridges" FHWA/RD-85/107 1985

7 "The ultimate bearing capacity of foundations" 301-332, 1951

8 "Survey of Bridge Movements in the Western United States" 6-11, 1978

9 "German Recommendations on Passive piles" 1977193~194

10 "Design and Construction of Bridge Approaches National Cooperative Highway Research Program Synthesis of Highway Practice 159" 1990

11 "Deep Excavation and Tunneling in Soft Ground State of the Art Volume" 225-290, 1969