Influence of Facing Stiffness on Global Stability of Soil Nailing Systems

전면벽체의 강성이 Soil Nailing 시스템의 전체안정성에 미치는 영향

In Korea there are recently many attempts to expand a temporary soil nailing system into a permanent soil nailing system since the first construction in 1993. In the soil nailing system, the rigid facing walls act on restraining the deformation of the ground. These are purposed to minimize the damage of adjacent buildings or underground structures. In Korea, to minimize the relaxation of the ground, the soil nailing system in the downtown area is often used experientially together with braced cuts, sheet pile walls, soil cement walls (SCW), or jet grouting walls. However, for the conservative design, the confining effects by the stiff facing have been ignored because the proper design approach of considering the facing stiffness has not been proposed. In this study, various laboratory model tests are carried out to examining the influence the rigidity of facings on the global safety of soil nailing system. Also, the parametric studies using the numerical technique as shear-strength reduction technique are carried out. In the parametric study, the thickness of concrete facing walls is changed to identify the effects of the facing wall stiffness.

Soil Nailing 공법은 국내의 경우 1993년 처음으로 적용된 이후 최근에는 가시설용에서 영구용으로 확대되어 적용되고 있다. Soil Nailing 공법에 있어서 강성 전면벽체는 지반의 변형을 억제하는 역할을 하며, 인접한 건물 또는 지하구조물 등의 손상을 최소화 하기 위한 목적으로 사용되고 있다. 국내의 경우 도심지에 적용되고 있는 Soil Nailing 벽체는 지반의 이완을 최소화하기 위해 H-Pile+토류판, 쉬트파일, SCW 및 JSP 등의 흙막이 벽체와 함께 종종 사용되고 있다. 그러나 전면벽체의 강성을 고려하기 위한 적당한 설계방법에 대한 제시가 없는 실정이어서 안전측에서 벽체의 강성에 의한 구속효과를 무시하여 왔다. 본 연구에서는 Soil Nailing 벽체의 전체 안정성에 벽체의 강성이 미치는 영향을 알아보기 위해 다양한 실내모형실험이 수행되었으며, 전단강도감소기법과 같은 수치해석기법을 이용한 매개변수변화연구도 시도되었다. 매개변수변화연구에서는 전면벽체의 강성의 영향을 알아보기 위해 콘크리트 전면벽체의 두께를 변화시켰다.