쏘일네일링 공법의 실용화방안 연구 : (A Study on Practical Use of Soil Nailing Method)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, suggestion of stability analysis method of soil nailing method for excavation and slope reinforcement using limit moment equilibrium condition, analysis of laboratory model test and field monitoring, were performed. Considering soil condition and construction step of our country, the development of stability analysis method for soil nailing method considered ① reinforcement in the pressure-injected type, ② stability analysis method of facing, ③variation of vertical spacing, ④ stability analysis at the corner part, ⑤stability analysis of nail-rockbolt mixed structure, ⑥ pretensioned nail, ⑦ berm,⑧the prediction of displacement of wall facing and ground settlement behind wall with variable construction step using boundary element method. Also, large-scale directly shear test and laboratory pressure-injected grout test were performed in the view of development of new reinforcement and study of interaction between reinforcement and soil. Also, criteria of field monitoring compatible to the construction field in the country and the behavior of wall facing were analyzed.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 한계 모멘트 평형조건을 적용하여 연직굴착 및 사면보강에 Soil Nailing 공법을 적용할 경우에 대한 안정해석법의 제시 및 실내모형실험과 현장계측을 통한 분석이 이루어졌다. Soil Nailing 공법의 안정해석법의 개발은 국내의 지반조건 및 시곤여건을 감안하여 ①압력분사 방식의 보강재 고려, ②전면관의 안정해석, ③연직방향 설치간격의 변화, ④모서리부에 대한 안정해석, ⑤Nail-Anchor / Nail-Rockbolt 복합구조체의 안정해석, ⑥Pretension Nail 고려, ⑦소단고려, ⑧ 경계요소법을 이용한 단계별 굴착에 따른 전면부 변위 및 배면지반침하예측 등을 고려하였다. 또한 실내실험으로 보강재-지반 사이의 상호작용 및 새로운 보강재의 개발이라는 차원에서 대형직접전단실험과 실내 압력분사 그라우팅 실험을 수행하였으며, 현장계측을 통하여 국내장에 적합한 계측관리 기준치 및 벽체거동을 분석하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 1.1 연구배경
• 1.2 연구방법 및 추진현황
• 1.3 국내외 기술개발 현황
• 2. Soil Nailing System의 일반적 고찰
• 2.1 개요
• 2.2 기본원리
• 2.3 해석방법
• 2.4 계측관리기준
• 3. Soil Nailing System의 안정해석
• 3.1 개 요
• 3.2 2차원 한계평형해석
• 3.3 2차원 침투류 해석
• 3.4 지반-보강재 사이의 상호작용
• 3.5 벽체의 회전정도에 따른 발휘전단강도의 모델링
• 3.6 압력분사 보강재
• 3.7 Soil Nailing System의 3차원 안정해석
• 4. 전면판의 설계
• 4.1 개요
• 4.2 작용토압의 산정방식 및 전면벽체의 해석, 설계절차 개요
• 4.3 중앙부 전면벽체에 발생하는 수평변위, 전단 및 휨모멘트
• 4.4 한계 설치깊이
• 4.5 특수한 전면형식의 설계
• 5. Nail-Anchor 복합구조체 공법
• 5.1 개요
• 5.2 안정해석법
• 5.3 펀칭전단파괴 및 전단파괴에 의한 전면벽체 설계
• 5.4 전면벽체 발생변위의 예측
• 6. 프리텐션 쏘일네일링 공법
• 6.1 개요
• 6.2 프리텐션 네일의 해석절차
• 6.3 전면벽체의 설계
• 6.4 분석 및 고찰
• 7. 쏘일네일링 굴착벽체 시스템의 최적설계
• 7.1 개요
• 7.2 유전자 알고리즘을 이용한 최적설계기법의 체계화
• 7.3 인공신경망 이론을 이용한 전면벽체의 최대수평변위 예측
• 7.4 쏘일네일링 굴착벽체 시스템의 설계변수 분석
• 7.5 결론
• 8. 실내모형실험 및 수치해석
• 8.1 개요
• 8.2 네일의 전단거동
• 8.3 대형직접전단실험
• 8.4 실내 압력분사 그라우팅 실험
• 8.5 수치모형실험
• 9. 현장시험 및 계측자료의 활용
• 9.1 연구 연혁
• 9.2 현장사례 분석
• 9.3 인공신경망을 이용한 쏘일네일링 시스템의 최대변위 예측
• 10. 결 론
• 11. 연구개발목표 달성도, 대외 기여도 및 향후계획
• 11.1 평가착안점에 따른 달성도
• 11.2 대외 기여도
• 11.3 연구개발결과의 활용계획
• 참고문헌
• 부록