An analysis of the Behaviour of Uplift-Resisting Ground Anchors from Pull-out Tests

현장시험을 통한 부력앵커의 거동분석

Engineering behaviour of uplift-resisting ground anchors constructed in weathered rocks has been investigated by carrying out a series of full scale pull-out tests. The anchor was to resist uplift forces (buoyancy) associated with high groundwater table acting on the basement of a rail way station. The study has included the ultimate pull-out capacity of the anchors and shear stress transfer mechanism at the anchor-ground interface. The pull-out tests were conducted by changing bonded lengths of the anchor (2~7 m) and diameter of drilled borehole (108~165 mm) to investigate their effects on the behaviour of the anchor. The measured results showed that the ultimate capacity of the anchors was increased with an increase in the bonded length, diameter of drilled borehole as expected. The ultimate capacity of the anchors deduced from the pull-out tests ranged from 392 to 1,569 kN, depending on the above-mentioned factors. This corresponds to the interface shear strength of about 227~505 kPa. Interface shear stresses deduced from the pull-out test showed that the larger the pull-out force, the larger the mobilisation of the interface shear strength. The failure mode of the anchors heavily depended on the bonded lengths of the anchors. When the bonded length was short (2~3 m), a cone-type failure was observed, whereas when the bonded length increased (5~7 m), failure developed at the grout-ground interface.

풍화암층에 시공된 부력앵커의 거동을 현장인발시험을 통하여 분석하였다. 부력앵커는 지하철역사의 지하층에 작용하는 부력을 저항하기 위하여 시공되었다. 본 연구에서는 부력앵커의 한계인발저항력과 앵커와 지반의 경계면에서의 전단응력 전이 메커니즘에 대한 분석을 실시하였다. 인발시험에서는 앵커의 정착장(2~7m)과 천공직경(108~165mm)을 변경시키면서 그 영향을 고찰하였다. 인발시험결과에 의하면 앵커의 한계인발력은 정착장의 길이 및 천공직경이 증가 할수록 증가하는 것으로 분석되었다. 인발시험을 통한 앵커의 한계인발력은 이러한 인자들에 따라 392~1,569kN의 범위를 보이는 것으로 분석되었다. 이로부터 경계면에서 227~505kPa 전단강도가 발생하는 것으로 산정되었다. 인발시험결과에 의하면 인발력의 크기가 증가할수록 전단강도의 발현정도가 증가하는 것으로 나타났다. 인발시험을 통해서 관찰된 파괴 형태는 앵커의 길이에 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 앵커의 길이가 짧은 경우(2~3m) 콘 형태의 파괴가 관찰되었으며, 앵커의 길이가 증가한 경우(5~7m)는 앵커의 파괴가 앵커체와 주변지반과의 불연속면에서 발생하는 것으로 나타났다.