(Dept. of Civil & Environmental Eng., University of Incheon)
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The laboratory tests and field plate load test were carried out to evaluate the reinforcement effect of geocell for road construction. The geocell-reinforced subgrade shows the increment of cohesion and friction angle with comparison of non-reinforced subgrade. In addition, the field plate load test was performed on the geocell-reinforced subgrade to estimate the bearing capacity of soil. The direct shear test was conducted with utilizing a large-scale shear box to evaluate the internal soil friction angle with geocell reinforcement. The number of cells in the geocell system is varied to investigate the effect of soil reinforcement. The theoretical bearing capacity of subgrade soil with and without geocell reinforcement was estimated by using the soil internal friction angle. The field plate load tests were also conducted to estimate the bearing capacity with geocell reinforcement. It is found out that the bearing capacity of geocell-reinforced subgrade gives 2 times higher value than that of unreinforced subgrade soil. The settlement and the distribution of deformation were also estimated by using the finite element method. The magnitude of settlements on the geocell-reinforced subgrade and unreinforced subgrade are 6.8cm and 1.2cm, respectively.
본 논문에서는 도로를 보강하는 토목섬유 중 지오셀을 이용하였을 때의 보강효과를 알아보기 위해서 실내시험과 현장시험을 실시하였다. 실내 시험은 실대형 직접전단시험기와 모형토조 직접전단시험기를 이용하여 수직응력에 따른 전단응력 곡선을 산정하고 이를 통해 지오셀이 점착력과 내부마찰각을 증가하는 효과를 볼 수 있었다. 실내시험의 결과값을 Terzaghi 공식과 Meyerhof의 공식을 이용하여 극한지지력값을 계산하고 현장시험에서 확인한 극한 지지력값과 비교하여 지오셀의 보강효과를 확인하였다. 분석결과, 직접전단시험을 통해 지오셀의 보강효과가 내부마찰각의 증가에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 셀의 개수가 커질수록 내부마찰각이 커짐을 확인하여 보강면적이 넓을수록 보강효과가 증가하는 것으로 나타났다. 지지력에 미치는 영향요소중 내부마찰각을 증가시키는 지오셀을 도로저부에 시공할 경우 내부마찰각의 증가로 지지력 또한 증가하는 것을 확인하였으며, 평판재하시험의 결과값을 통해 지오셀보강이 극한지지력값의 증가효과에 2배정도의 보강효과를 확인하였다. 수치해석을 통해 변형의 분포와 침하량을 확인한 결과, 침하량은 지오셀에 의해 줄어드는 결과를 보여 침하에 대한 보강효과를 확인하였다.