금속 보강재와 채움재 특성에 따른 보강토교대의 인발거동 분석 연구

국문 초록 (Abstract)

보강토교대는 보강토옹벽을 교대로 활용하는 토류구조물로써, 보강토체의 변형을 억제하기 위해, 마찰성능이 우수한 채움재와 비신장성 금속 보강재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 보강토교대에 주로 사용되는 비신장성 금속 보강재에 대한 인발거동을 분석하기 위하여, 보강토교대 채움재의 강성 및 입도분포와 보강재의 간격에 따른 인발거동을 검토하였다. 매개분석을 통한 분석결과, 보강토체의 인발력은 최상단 보강재에 가장 크게 작용하였고, 보강토교대의 채움재의 특성과 보강재의 수평간격도 보강토의 인발저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 채움재의 내부마찰각은 최소 25도 이상, 균등계수는 4 이상의 사질토 그리고 최상단 보강재의 수평간격은 25cm 이하로 배치해야만 설계기준에 제시된 최소 인발 안전율을 만족하였다. 따라서, 보강토체의 인발저항성능을 확보하기 위해서는 채움재의 특성을 면밀하게 고려하여 설계를 수행하여야 하며, 채움재의 특성뿐만 아니라 하중조건을 고려하여 보강재의 배치도 적절하게 하여야 할 것이다. 시공시에는 설계시 고려한 채움재의 강성과 입도분포에 대한 철저한 품질 및 시공 관리가 필요할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The mechanically stabilized earth wall abutment is an earth structure using a mechanically stabilized earth wall and it uses in-extensional steel reinforcements having excellent friction performance. In order to analyze the pullout behavior of in-extensional steel reinforcements usually applied on the mechanically stabilized earth wall abutment, effects of stiffness and particle-size distributions of backfills and also horizontal spacings were considered in this study. As a result of parametric analyses, the highest pulling force acted on the uppermost reinforcement, and the stiffness and the particle-size distributions of the backfill significantly affected the pulling resistance of the reinforced soils. The internal friction angle of backfills should be at least 25 degrees, the coefficient uniformity factor should be at least 4, and the horizontal spacing of the uppermost steel reinforcement should be less than 25cm. Therefore, in order to secure the pullout resistance of the reinforced soil, it is necessary a properly spacing of reinforcement and more strict quality control for the backfill.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 보강토교대의 이론적 배경
• 3. 해석계획 및 방법
• 4. 해석결과
• 5. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

1 유충식, "지오그리드 보강토 교대의 장기거동에 관한 수치해석 연구" 한국지반공학회 27 (27): 65-76, 2011

2 박민철, "순수형 보강토교대의 슬래브교에 대한 적용성 및 외적/내적 안정성 검토" 한국산학기술학회 19 (19): 263-274, 2018

3 유충식, "보강토 교대 옹벽의 장기 거동에 대한 수치 모델링" 한국지반신소재학회 10 (10): 105-112, 2011

4 박민철, "고속도로 도로부에 시공된 패널식 보강토 옹벽의높이별 안전율과 경제성 검토" 한국산학기술학회 19 (19): 54-63, 2018

5 Korean Geotechnical Society, "Structure foundation design standards specification"

6 MLTMA, "Road design manual"

7 Abdelkader Abdelouhab, "Numerical analysis of the behaviour of mechanically stabilized earth walls reinforced with different types of strips" Elsevier BV 29 (29): 116-129, 2011

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10 Expressway & Transportation Research Institute, "Evaluation and Improvement of Ride Discomfort at Bridge Approaches in Service" Korea Expressway Corporation 2012

11 Expressway & Transportation Research Institute, "Developement of A New Concept Abutment" Korea Expressway Corporation 2016