Experimental Investigations of Combination Effects of Installation Damage and Creep Deformation on Long-Term Design Strength of Geogrids

지오그리드의 장기설계인장강도에 미치는 시공시 손상 및 크리프 변형 복합효과에 대한 실험적 평가

The factors affecting the long-term design strength of geogrid can be classified into factors on creep deformation, installation damage, temperature, chemical degradation and biological degradation. Especially, creep deformation and installation damage are considered as main factors to determine the long-term design strength of geogrid. Current practice in the design of a reinforced soil structures is to calculate the long-term design strength of a geosynthetic reinforcement damaged during installation by multiplying the two partial safety factors, $RF_{ID}$ and $RF_{CR}$. This method assumes that there is no evaluation of synergy effect between installation damage and creep deformation of geogrids. This paper describes the results of a series of experimental study, which are carried out to assess the combined effect of the installation damage and the creep deformation for the long-term design strength of geogrid reinforcements. A series of field tests was carried out to assess installation damage of various geogrids with respect to different fill materials, and then creep tests are conducted to evaluate the creep deformation of both undamaged and damaged geogrids. The results indicated that the tensile strength reduction factors, RF, considering the combined effect between the installation damage and the creep deformation is less than that calculated by the current design method.

지오그리드의 장기설계 인장강도는 크리프 변형, 시공시 손상 및 환경적 요인(온도, 화학적 손상, 생물학적 손상)에 영향을 받는다. 특히, 크리프 변형 및 시공 시 손상이 가장 크게 영향을 미치는 요인으로서 반영된다. 보강토구조물에 대한 대부분의 현행 설계법에서는, 이들 영향요인을 각각 산정하여 이를 장기인장강도 산정에 반영하고 있다. 즉, 이러한 방법에서는 지오그리드의 시공 중 손상과 크리프 변형의 복합효과가 장기 설계인장강도 산정에 어떤 영향을 미치는 가에 대한 검토가 되어 있지 않다. 본 연구에서는 지오그리드의 시공 중 손상과 크리프 변형의 복합효과가 지오그리드의 장기인장강도 산정에 영향을 미치는 영향을 평가하기 위한 일련의 실험적 연구를 수행하였다. 다양한 지오그리드를 대상으로 성토흙 종류에 따른 현장 내시공성시험을 수행하였고, 지오그리드 원시료와 시공중 손상을 입은 시료를 대상으로한 크리프시험을 수행하였다. 연구결과 두 영향인자의 복합효과를 고려하여 산정한 지오그리드의 인장강도 감소계수가 현행 설계법에 의해 산정된 감소계수보다 작은 것으로 나타났다.