Soil Arching in Embarikments Suppoyed by Piles with Geosynthethics

A series of model tests were performed to investigate the soil arching effect in embankments supported by piles with geosynthetics. In the model tests, model piles with isolated cap were inserted through the holes in a steel plate, which could be operated up and down. Then geosynthetics was laid on the pile caps below sand fills. The settlement of soft ground was simulated by lowering the plate. As the plate was lowered, the soil arching was mobilized in the embankments. The deformation of both the sand fills and geosynthetics were captured by camera. Also the loads acting on pile cap and the tensile strain of geosynthetics were monitored by data logging system. Model tests showed that the embankment loads transferred on pile cap by soil arching Increased rapidly with settlement of the soft ground. In case of the absence of geosynthetics, the loads acting on pile caps dropped to residual value after peak value, whereas loads on pile caps gradually increased until constant value in case of geosynthetic-reinforced. This illustrated that reinforcing with the geosynthetics has a good effect to restrain the settlement of embankments. Also, the deformation shape of geosynthetics between pile caps was circular. The embankment loads transferred on pile caps can be estimated by considering both soil arching and tensile strain of geosynthetics in embankments supported by piles with geosynthetics.

말뚝과 토목섬유로 지지된 성토지반의 아칭효과

말뚝과 토목섬유로 지지된 성토지반의 아칭효과를 규명하기 위하여 일련의 모형실험을 실시하였다. 모형실험에서는 단독캡 말뚝을 상하이동이 가능한 철판 사이에 일정간격으로 설치하고, 토목섬유를 포설한 후 성토를 실시하였다. 모형실험에서는 침하판을 하강시킴으로써 연약지반의 침하를 모사하였으며, 침하판이 하강함에 따라 성토지반에 지반아칭이 발휘되었다. 성토지반과 토목섬유의 변형거동은 카메라로 관찰하였다. 또한 계측시스템을 통하여 말뚝캡에 작용하는 하중과 토목섬유의 인장변형률을 측정하였다. 모형실험결과 연약지반부의 침하가 발생할 때, 지반아칭효과로 인하여 말뚝으로 전이되는 성토하중이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 이때 토목섬유가 설치되지 않은 경우는 말뚝에 작용하는 하중이 최대값에 도달한 후 감소하는 반면, 토목섬유로 복합지지된 경우는 침하에 따라 말뚝하중이 점진적으로 증가하면서 일정한 값으로 수렴한다. 이것은 토목섬유에 의한 보강이 성토지반의 변형 억제에 효과적임을 나타내는 것이다. 한편, 침하유발시 말뚝캡 사이의 토목섬유는 원호형태로 변형을 일으키는 것으로 나타났다. 말뚝과 토목섬유로 지지된 성토지반에서 말뚝캡으로 전이되는 성토하중은 지반아칭효과와 토목섬유의 인장변형률을 고려함으로써 모형화할 수 있다.