Behavior of Geotextile Tube Composite Structure by 2-D Limit Equilibrium and Plane Strain Analysis

2차원 한계평형 및 평면변형해석을 통한 지오텍스타일 튜브 복합구조물의 거동분석

The geotextile have been used in filtration and drainage for over 30 years in many applications of civil and environmental projects. Geotextile tube is compound technology of filtration and drainage property of geotextile. Geotextile have been used for various types of containers, such as small hand-filled sandbags, 3-dimensional fabric forms for concrete paste, large soil and aggregate filled geotextile gabion, prefabricated hydraulically filled containers, and other innovative systems involving containment of soils using geotextile. They are hydraulically filled with dredged materials. It have been applied in coastal protection and scour protection, dewatering method of slurry, and isolation of contaminated material. Recently, geotextile tube technology is no longer alternative construction technique but suitable desired solution. This paper presents the behavior of geotextile tube composite structure by 2-D limit equilibrium and plane strain analysis. 2-D limit equilibrium analysis was performed to evaluate the stability of geotextile tube composite structure for the lateral load and also the plane strain analysis was conducted to determine the design and construction factors. Based on the results of this paper, the three types of geotextile tube composite structure is stable. And the optimum tensile strength of geotextile is 151kN/m and maximum pumping pressure is 22.7kN/m.

지난 30여년간 지오텍스타일은 토목분야의 건설현장에서 필터 및 배수기능을 위한 효과적인 재료로 활용되어 왔으며, 최근에는 다양한 환경 분야에서도 그 활용이 증가되고 있다. 지오텍스타일 튜브공법은 지오텍스타일의 필터 및 배수기능을 복합적으로 활용하는 공법으로 과거의 모래주머니, 훼브릭 폼, 게비언 등의 개념에서 최근 수리학적 채움기법을 적용하여 해안침식방지 구조물, 슬러지의 탈수, 오염물질의 격리처리 구조물 등의 신구조물 공법으로 자리매김 하고 있다. 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브와 지반재료와의 복합구조물의 거동 및 설계인자에 대하여 2차원 한계평형 및 평면변형 해석방법을 통하여 분석하였다. 2차원 한계평형이론을 통하여 설계영향인자 및 현장여건에 따른 지오텍스타일 튜브 복합 구조물의 지반공학적 안정성을 분석하였으며, 지오텍스타일 튜브 전용해석 프로그램인 GeoCoPS를 이용한 2차원 평면변형 해석에서는 지오텍스타일 튜브 구조물의 설계 및 시공기법에 대하여 검토하였다. 2차원 한계평형해석 및 평면변형해석 방법을 통한 분석결과, 세가지 형태의 지오텍스타일 튜브구조물 모두 안정성을 확보하고 있으며, 지오텍스타일의 소요인장강도는 151kN/m, 펌핑압은 최대 22.7kN/m로 도출되었다.