[표제지 등]
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요약문
표목차
그림목차
목차
1. 서론 12
1.1. 연구배경 12
1.2. 연구연혁 13
1.3. 연구방법 및 추진현황 14
2. Soil Nailing System의 일반적 고찰 16
2.1. 개요 16
2.2. 기본원리 19
2.3. 해석방법 24
2.4. 계측관리기준 26
3. Soil Nailing System의 안정해석 27
3.1. 개요 27
3.2. 2차원 한계평형해석 28
3.3. 2차원 침투류 해석 31
3.4. 지반-보강재 사이의 상호작용 33
3.5. 벽체의 회전정도에 따른 발휘전단강도의 모델링 38
3.6. 압력분사 보강재 43
4. ㄱ형 및 ㄴ형 모서리부의 안정해석 49
4.1. 개요 49
4.2. 파괴 흙쇄기의 결정 50
4.3. ㄱ형 모서리부의 3차원 한계평형해석 53
4.4. ㄴ형 모서리부의 3차원 한계평형해석 59
4.5. 3차원 침투류 해석 66
4.6. 분석 및 고찰 70
5. Soil Nail-Rock Anchor System의 안정해석 76
5.1. 개요 76
5.2. 한계평형해석 78
5.3. 분석 및 고찰 81
6. 전면판의 설계 84
6.1. 개요 84
6.2. 작용토압의 산정방식 및 전면벽체의 해석, 설계절차 개요 85
6.3. 중앙부 전면벽체에 발생하는 수평변위, 전단 및 휨모멘트 87
6.4. 한계 설치깊이 93
7. 실내모형실험 및 분석 96
7.1. 개요 96
7.2. 대형직접전단실험 97
7.3. 실내 압력분사 그라우팅 실험 109
8. 현장시험 및 계측 112
8.1. 현장시험 목표 및 진척도 112
8.2. 계측항목별 계측결과 119
참고문헌 133
부록 138
판권지 349
표 2.1. 각 해석법들의 가정 25
표 2.2. 지반 종류별 발생 가능한 최대변위 및 이완영역의 범위 26
표 4.1. FLAC3D 프로그램 해석에 사용한 관련정수 51
표 4.2. 다층지반의 강도정수 70
표 4.3. 보강재의 제원 71
표 5.1. 분석에 적용된 설계변수 제원 81
표 6.1. 분석에 사용한 재료특성치 94
표 7.1. 주문진 표준사의 기본 물성치 100
표 7.2. 보강 각도별 상대강도비(보정전) (구속압=0.33 kg/㎠) 104
표 7.3. 보강 각도별 상대강도비(보정전) (구속압=0.44 kg/㎠) 104
표 7.4. 보강 각도별 상대강도비(보정전) (구속압=0.55 kg/㎠) 104
표 7.5. 보강 각도별 상대강도비(보정전) (구속압=0.66 kg/㎠) 104
표 7.6. 보강 각도별 상대강도비(보정후) (구속압=0.33 kg/㎠) 105
표 7.7. 보강 각도별 상대강도비(보정후) (구속압=0.44 kg/㎠) 105
표 7.8. 보강 각도별 상대강도비(보정후) (구속압=0.55 kg/㎠) 105
표 7.9. 보강 각도별 상대강도비(보정후) (구속압=0.66 kg/㎠) 105
표 8.1. 계측항목 및 수량 115
표 8.2. Proof Test 및 Pull Out Test 시험위치 118
표 8.3. 숏크리트 압축강도 시험위치 및 수량 118
표 8.4. Load cell 계측결과 126
표 8.5. Proof Test 및 Pull Out Test 시험위치 129
표 8.6. Pull-out test의 실험결과 131
표 8.7. 숏크리트 일축압축강도 실험결과 132
그림 2.1. Soil Nailing 공법의 적용사례 16
그림 2.2. Soil Nailing 공법의 대표 단면 17
그림 2.3. Soil Nailing 공법의 시공순서 18
그림 2.4. 지반 - 보강재사이의 마찰력 20
그림 2.5. 보강재의 마찰력에 대한 설계치와 공내재하시험 결과와의 비교 21
그림 2.6. 보강재의 길이에 따른 인발저항력의 변화(다층지반, 그라우트 nail) 22
그림 2.7. 보강재에 작용하는 수동토압 23
그림 2.8. 횡방향 변위 및 지표면 침하형태 26
그림 3.1. 파괴흙쇄기 28
그림 3.2. nail의 저항력 30
그림 3.3. Soil Nailing 벽체의 2차원 침투류 해석 31
그림 3.4. 파괴면 부근에서의 nail의 거동 33
그림 3.5. 소성거동의 경우 33
그림 3.6. 탄성거동의 경우 35
그림 3.7. 유효길이 1k 및 축방향 인장력 Tk의 결정(이미지참조) 37
그림 3.8. Soil Nailing 벽체의 일반적인 변위형태 38
그림 3.9. Soil Nailing 벽체의 단계별 시공상황 39
그림 3.10. 발휘전단저항각 Ψ의 깊이별 변화 모델링 ( 0.0 ≤ β ≤ 1.0 ) 40
그림 3.11. 발휘전단저항각 Ψ의 깊이별 변화 모델링 ( 1.0 ≤ β ≤ 2.0 ) 40
그림 3.12. nail-주변흙 사이의 발휘마찰각 δk(I)(이미지참조)의 변화 모델링 (0.0≤ β ≤1.0) 41
그림 3.13. nail-주변흙 사이의 발휘마찰각 δk(I)(이미지참조)의 변화 모델링 (1.0≤ β ≤2.0) 42
그림 3.14. 천공면 주변지반의 미소요소에 작용하는 응력 44
그림 4.1. ㄱ형 및 ㄴ형 모서리부의 개요 49
그림 4.2. FLAC-3D 프로그램 해석에 사용한 격자요소망 50
그림 4.3. ㄱ형 모서리부에 대한 FLAC-3D 프로그램 해석결과(displacement contour) 51
그림 4.4. ㄴ형 모서리부에 대한 FLAC-3D 프로그램 해석결과(displacement contour) 52
그림 4.5. ㄱ형 모서리부의 예상 파괴흙쐐기에 작용하는 힘들 53
그림 4.6. Element 1(보강안된 토체)에 작용하는 힘 54
그림 4.7. Element 2 (보강된 토체)에 작용하는 힘 56
그림 4.8. ㄴ형 모서리부의 예상 파괴흙쐐기에 작용하는 힘들 59
그림 4.9. Element 1에 작용하는 힘들 60
그림 4.10. Element 2에 작용하는 힘들 62
그림 4.11. ㄱ형 모서리부에 대한 3차원 침투류 해석 66
그림 4,12. ㄴ형 모서리부에 작용하는 침투수압 68
그림 4.13. 분석단면 70
그림 4.14. L-shape corner부의 안전율(unreinforced case) 71
그림 4.15. 보강유형 72
그림 4.16. 보강재의 설치각도에 따른 안전율 변화 73
그림 4.17. 보강재의 수직간격에 따른 안전율 변화 73
그림 4.18. 보강재의 길이에 따른 안전율 변화 74
그림 4.19. 사면의 경사도에 따른 안전율 변화 74
그림 4.20. 파괴토체에 작용하는 상재하중에 따른 안전율 변화 75
그림 5.1. Nail-Anchor 복합구조체 76
그림 5.2. Soil Nail-Rock Anchor 복합구조체의 자유물체도 78
그림 5.3. 해석단면 81
그림 5.4. Nail의 설치각도에 따른 안전율의 변화 82
그림 5.5. Anchor Force에 따른 안전율의 변화 83
그림 6.1. 전면판에 작용하는 토압의 분포도 85
그림 6.2. 중앙부분 Soil Nailing 전면벽체 개요도 87
그림 6.3. Soil Nail 연결구조체에 대한 펀칭전단파괴 개요도 90
그림 6.4. 최상단 및 최하단 전면벽체 부분의 작용토압 및 관련 힘들 93
그림 6.5. nail의 설치간격-전면벽체의 최소두께-한계설치깊이 사이의 관계 95
그림 6.6. 하중계수 및 전면벽체의 설치두께에 따른 한계설치깊이의 변화 95
그림 7.1. 대형 직접전단실험 장치의 구성 98
그림 7.2. 전단실험의 진행과정( (a)-(f)의 순서 ) 99
그림 7.3. 보정전 σ - τ curve 102
그림 7.4. 보정후 σ - τ curve 103
그림 7.5. 보정전의 각도별 강도비 106
그림 7.6. 보강후의 각도별 강도비 107
그림 7.7. 실내 압력분사 그라우팅 실험장치 109
그림 7.8. 실내 압력분사 그라우팅 실험장치 개요도 110
그림 8.1. 현장 위치도 114
그림 8.2. 계측기 설치위치도 115
그림 8.3. 계측기 설치 단면도 116
그림 8.4. LOAD CELL 설치 상세도 117
그림 8.5. 굴착심도별 시간경과에 따른 변위의 증감 119
그림 8.6. 각 굴착단계별 nail에 발생되는 응력분포도 (계속) 120
그림 8.7. 시간 경과별 Load Cell 계측값 변화 (계속) 127
그림 8.8. Proof Test 결과 130
그림 8.9. 선형회귀 분석 결과 130
그림 8.10. Pull-out Test 131