Analysis of Tensile Force of Nail and Displacement of Soil Nailed Wall at Stepwise Excavation

단계별 굴착시 쏘일네일링 벽체의 변위와 네일의 인장력 분석

The displacements of soil nailed wall and the nail tensile force for 11 soil nailing sites were investigated by using measurements obtained from inclinometer and strain gauge. The maximum horizontal displacement which occurred between 5% and 15% of the final excavation depth was found to be below 0.3% and 0.2% of excavation depth for well and poorly constructed sites. It was also found that the maximum horizontal displacements for 0.4%, 0.3% and 0.2% of excavation depth occurred when the ratios of nail length to final excavation depth were 0.5, 0.5~0.6 and 0.6~0.7. But the maximum horizontal displacement increased by 0.3% of excavation depth when the ratio was above 0.7. This was probably due to the shallow excavation depth and the deep soil stratum. The non-dimensional maximum tensile force of nail, K, from ground surface to $(0.6H_f)$ of the final excavation depth was less than 0.8 and decreased linearly between $(0.6H_f)$ and the final excavation depth. Also, the maximum tensile force was found to reach up to 60% of the ultimate tensile force at final excavation.

본 연구는 국내 11 네일링 현장을 대상으로 경사계와 변형률계의 계측자료를 이용하여 쏘일네일링 벽체의 변위와 네일의 인장력을 고찰하였다. 연구결과 최대수평변위량은 시공과정이 양호한 현장의 경우와 불량한 경우 각각 굴착깊이(H)의 0.2%, 0.3%이하로 나타났으며, 벽체의 최대수평변위 발생위치는 지표면으로부터 굴착심도의 약 5~l5%이내의 벽체상단에서 발생하였다. 최종굴착깊이$(H_f)$와 네일의 길이(L)와의 길이비 R이 0.5이하, 0.5~0.6, 0.6~0.7인 경우 최대수평변위가 각각 굴착깊이(H)의 0.4%, 0.3%, 0.2%로 나타났다. 그러나 길이비 R이 0.7이상인 경우에는 최대수평변위가 굴착깊이의 약0.3%로 증가하는 것으로 나타났으며 이러한 결과는 굴착깊이가 얕고, 토사층 부분이 많았기 때문으로 판단된다. 최대인장력을 무차원화한 K값은 지표면으로부터 최종굴착깊이$(H_f)$의 $0.6H_f$까지는 0.8이하로 나타났으며, $0.6H_f$에서부터 최종굴착면까지 선형적으로 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 최종굴착완료시 네일의 최대 인장력$(T_{max)$이 네일의 항복인장력$(T_{\sigmay)$에 최대 60%까지 도달하는 것으로 나타났다.