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현장 하중계 계측자료 분석을 통한 그라운드 앵커의 장기거동 예측

Prediction of Long-term Behavior of Ground Anchor Based on the Field Monitoring Load Data Analysis

  • 박성열 (단국대학교 토목환경공학과) ;
  • 황범식 (한국도로공사 도로교통연구원 안전혁신연구실) ;
  • 이상래 (한국도로공사 도로교통연구원 안전혁신연구실) ;
  • 조완제 (단국대학교 토목환경공학과)
  • Park, Seong-yeol (Dept. of Civil & Environmental Engrg., Dankook Univ.) ;
  • Hwang, Bumsik (Korea Expressway Corporation Research Institute) ;
  • Lee, Sangrae (Korea Expressway Corporation Research Institute) ;
  • Cho, Wanjei (Dept. of Civil & Environmental Engrg., Dankook Univ.)
  • 투고 : 2021.06.17
  • 심사 : 2021.07.30
  • 발행 : 2021.08.31

초록

현재 국내에서는 비탈면 및 구조물 안정성 확보를 목적으로 네일, 록볼트 등과 함께 그라운드 앵커 공법을 사용하고 있다. 이 중 장기목적으로 사용되는 영구앵커의 경우 사용기간 중 지지력과 내구성이 확보되어야 하나, 최근 연구 결과에 따르면 장기거동에 따른 잔존 긴장력 감소와 비탈면 변형 등의 현상이 보고되고 있다. 이와 같은 잔존 긴장력 감소 문제는 앞으로 지속적으로 증가될 것으로 전망되며, 이로 인한 유지관리 비용 증가 등의 문제가 불가피할 것으로 보인다. 이에 본 연구에서는 국내·외 문헌연구를 통해 영구앵커의 긴장력에 영향을 미치는 요인들을 파악하였으며, 과거 수행된 하중계 모니터링 자료를 분석한 선행연구들을 조사하였다. 이후, 이를 기초자료로 활용하여 실제 현장에서 수집한 하중계 계측자료를 분석하여 앵커의 긴장력 감소현황을 파악하였고, 그 장기하중감소특성을 분석하였다. 마지막으로 앞의 내용을 종합하여, 설치 직후 100일 부근의 단기 데이터를 통해 영구앵커의 장기하중감소특성을 예측하는 기법을 제안하였다.

Recently, the ground anchor method is commonly applied with nail and rock bolt to secure the stability of slopes and structures in Korea. Among them, permanent anchor which is used for long-term stability should secure bearing capacity and durability during the period of use. However, according to recent studies, phenomenon such as deformation to slope and the reduction of residual tensile load over time have been reported along the long-term behavior of the anchors. These problems of reducing residual tensile load are expected to increase in the future, which will inevitably lead to problems such as increasing maintenance costs. In this study, we identified the factors that affect the tensile load of permanent anchor from a literature study on the domestic and foreign, and investigated the prior studies that analyzed previously conducted load cell monitoring data. Afterwards, using this as basic data, the load cell measurement data collected at the actual site were analyzed to identify the tensile load reduction status of anchors, and the long-term load reduction characteristics were analyzed. Finally, by aggregating the preceding results, proposed a technique to predict the long-term load reduction characteristics of permanent anchors through short-term data to around 100 days after installation.

키워드

참고문헌

  1. Briaud (1999), "Long-Term Behavior of Ground Anchors and Teiback Walls", Technical Report, FHWA/TX-99/1391-1.
  2. Federal Highway Administration (1990), "Permanent Ground Anchors", FHWA-DP-90-068-003.
  3. Japan Geotechnical Society (1997), "Ground Anchor Design.Construction".
  4. Kim, N. K., Park, W. S., and Park, J. S. (2005), "Evaluation of Corrosion on Permanent Ground Anchors", Journal of KSCE, Vol. 25, No.3C, pp.171-179.
  5. Lee, S. R. (2018), "Characteristics of Long-Term Load Loss of Ground Anchors in Rocks".
  6. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2016), "Design Practice Know-How for National Highway Construction Projects", In Korean.
  7. Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs (2010), "Ground Anchor Design.Construction and Maintenance Manual", In Korean.
  8. The Board of Audit and Inspection of Korea (2019), "Audit Report on Safety Management of Disaster Risk on Slope sites".
  9. Yamazaki, J. and Kohashi, H. (2007), "Structural Integrity and Durability of Ground Anchors", International Conference on Ground Anchorages and Anchored Structures in Service, pp.461-470.