Investigation of Proper Replacement Depth for the Reinforced Earth Wall on a Soft Ground by Finite Element Analysis

For the reinforced earth wall constructed on a soft ground in parallel with replacing soft soils, the behavior of the wall according to variations of thickness and stiffness of soft layer, replacement depth, and wall height is investigated using a finite element method, in which incremental construction steps including consolidation of soft soil layer are considered. The behavior of wall is characterized by investigating displacements and settlements developing at the wall, and shear strains developing in a soil deposit. The stability of wall is, then, evaluated by comparing these values with the safety criteria determined on the basis of the literature. Based on the investigation, it is shown that the behavior of wall is influenced naturally from soft soil thickness(t), replacement depth(d) and wall height(h), but more significantly from d and h. In addition, it is also shown that the normalized replacement depth, d/h, required for the safety of wall is not influenced significantly by the variations of t and h. Consequently, it can be concluded that the proper replacement depth can be suggested in an equivalent value in terms of d/h, even for the cases where the wall height is varying with stations, but the variation is not significant.

유한요소해석에 의한 연약지반 상 보강토 옹벽에 대한 적정 치환깊이 검토

치환공법을 적용하여 연약지반 상에 시공되는 보강토 옹벽에 대해 연약지반의 두께 및 강성, 치환깊이와 옹벽높이의 변화에 따른 옹벽의 거동을 연약지반 압밀현상과 시공단계를 함께 고려하는 유한요소해석으로 검토하였다. 옹벽의 거동은 벽체에 발생하는 변위와 침하량, 옹벽 기초지반에 발생하는 전단변형율로 표현하였다. 거동에 따른 옹벽의 안정성은 변위와 전단변형율의 한계값을 문헌연구로부터 정하고 이를 기준으로 평가하였다. 해석결과로부터, 옹벽의 거동은 연약지반 두께(t)와 강성, 치환깊이(d), 옹벽높이(h)의 변화에 따라 모두 영향을 받지만, 특히 d와 h의 변화에 민감한 것을 규명하였다. 또한, 옹벽의 안정성 유지를 위해 요구되는 d/h 값은 t와 h의 변화에 대하여 크게 영향을 받지 않음을 보였다. 이러한 결과로부터 연약지반 상 보강토 시공 구간 내에서 옹벽 높이가 변화하지만 그 변화정도가 극심하지 않은 경우에, 적정 치환깊이를 d/h로 나타낸 일률적인 값으로 제안할 수 있다는 결론을 얻었다.