Soil-Nailing 전면벽체의 해석적 연구 = Analytical Study on Retaining Walls Reinforced Soil-Nailing

국문 초록 (Abstract)

최근 우리나라 산업의 급속한 성장에 의해 굴착공사가 많이 이루어짐에 따라 개발이 용이한 평지나 경사가 완만한 구릉지가 고갈되었다. 따라서, 급경사지나, 산악지대와 같은 어려운 여건에서도 굴착공사가 여러 가지의 공법으로 이루어지고 있으며, 앞으로 더욱 더 가속화될 전망이다
본 연구에서는 지반 보강 공법의 일종인 Soil-Nailing 굴착벽체의 수치해석을 통하여 지반물성의 강도정수와 굴착높이에 따른 굴착벽체의 거동특성과 안전성을 분석하였다. 지반물생은 점착력 C를 0, 0.1, 0.5, 1, 2, 3t/㎡으로, 내부마찰각 ψ는 10 ∼ 35°에서 5°의 간격으로 조합 36단계로 나누었으며, 굴착높이는 우리 나라에서 시공사례가 가장 많은 5 ∼ l7m의 범위에서 수치해석을 위한 모델을 선정하였고, 수치해석은 유한차분법(FDM)을 이용한 FLAC- Program과 한계평형원리를 이용한 NAILM11-Program에 의해 분석하였다.
수치해석결과 지반 강도정수에 따른 Soil-Nailing 굴착벽체의 거동은 사질토인 경우 내부마찰각이 25°이상, 점성토인 경우 점착력 C = 1t/㎡이상에서 선단부의 수직 및 수평변위가 급격히 감소하여 Nail에 인장력이 적절하게 발휘되는 것으로 나타났다. 또한, 기준 안전을 1.2를 초과하는 지반강도정수의 허용범위는 점착력 C = 2t/㎡이상이고, 내부마찰각 ψ=20° 이상일 때 Soil-Nailing 전면벽체가 안정적인 것으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Soil nailing, a recent technique of reinforcing in-place soil, has been used for highway, railway, and building construction projects. This remarkable development is due to its financial competitiveness and its speed of construction.
In this study, the structural stability and behavior of the reinforced walls with nails is analyzed. Analysis models are structured , varing 0 to 3t/㎡ for cohesion, 10° to 35° for the angle of friction, and 5m to 17m for excavation depth. FLAC computer program is used for the behavior and NAILM11 is used for the stability of slope.
As the results of numerical analysis, it is found that the vertical and horizontal displacement at the top of reinforced wall largely decrease for larger than 25° of friction angle of sand or for larger than 1t/㎡ of cohesion (of clay. It means that the tension force of nail is appropriately developed. It is also found that the safety factor of reinforced wall is over 1.2, lower limit for the stability of slope, when the cohesion is larger than 2t/㎡ and the angle of friction is larger than 20°.

목차 (Table of Contents)

• 요약 = ⅰ
• 목차 = ⅱ
• 표목차 = ⅳ
• 그림목차 = ⅴ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1-1 연구 목적 = 2
• 1-2 연구 동향 = 2
• 1-3 연구 방법 및 범위 = 4
• Ⅱ. Nailed-soil 굴착 벽체의 거동 = 5
• 2-1 기본 이론 = 5
• 2-2 벽체의 거동 = 10
• 2-3 해석 방법 = 17
• Ⅲ. 수치 해석 = 31
• 3-1 수치 해석 모델 = 31
• 3-2 벽체의 거동 특성 해석 = 34
• 3-3 벽체의 안정 해석 = 41
• Ⅳ. 결과 분석 = 44
• 4-1. 벽체의 변위 = 44
• 4-2. 벽체의 안정 = 55
• Ⅴ. 결론 = 61
• 참고문헌 = 62
• Abstract = 64