본 논문에서는 지속하중이 작용하는 보강토 구조물의 시간의존적 장기거동에 관한 수치 모델링 기법을 다루었다. 먼저 Power Law 기반의 크리프 모델을 이용하여 지오그리드와 뒤채움흙의 크리프 거동의 모델링에 대한 적용성을 검토 하였으며 나아가 보강토 교대 구조물의 장기 거동에 대한 해석에 적용하였다. 그 결과 Power Law 기반의 크리프 모델은 지오그리드와 뒤채움흙으로 구성되는 보강토 교대 구조물에 지속하중 작용시 발생하는 크리프 변형을 적절히 모사할 수 있는 것으로 검토되었으며 크리프 변형이 발생할 수 있는 뒤채움흙을 사용하는 경우 교대 벽체 및 상판기초에 허용치를 초과하는 변위가 발생할 수 있는 것으로 검토되었다. 본 연구에서 얻어진 결과의 실무적 적용 방안에 대한 내용을 기술하였다.
Geosynthetics reinforced soil (GRS) walls constructed on weak grounds may change in both the horizontal earth pressure and deformation on wall facing. However, only few studies were done in the literature to measure and analyze the horizontal external deformation behavior of GRS walls constructed on soft grounds for a long period of time. The present study describes the external deformation behavior of GRS walls observed for 12-year long-term performance. The horizontal deformation of the geosynthetics-wrapped-facing GRS walls shows a passive behavior along one third of the wall height, from top going downwards, and active behavior for the rest of the wall height. Even if the geogrid and nonwoven geotextiles are exposed directly to sunlight and rainfalls in a span of 12 years, they have functioned well as wall facing. Therefore, the geosynthetic reinforcement material is strong enough to resist ultraviolet rays.
본 논문에서는 보강토 구조물의 장기거동에 관한 수치해석 내용을 다루었다. 본 연구는 사용연한동안 지속하중을 받는 보강토 구조물의 장기 변형 관련 메카니즘을 고찰하는데 주 목적을 두었다. 연구를 위해 먼저 Singh-Mitchell 크리프 모델과 멱함수(Power law) 크리프 모델을 이용하여 각각 뒤채움흙과 보강재의 크리프 변형을 모델링하는 방안을 구축하였으며 이를 토대로 뒤채움흙과 토목섬유 보강재의 크리프 특성에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 해석결과 외부하중을 받는 보강토 구조물이 세립분이 많이 포함되어 있는 흙으로 뒤채움이 될 경우 뒤채움흙과 토목섬유 보강재로부터 발생하는 크리프 효과로 인해 상당한 크기의 장기 변형이 발생할 수 있는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 외부하중을 받는 보강토 구조물에 있어서 크리프 효과가 구조물의 사용성에 미치는 영향을 집중적으로 고찰하였다.
Most of existing buried pipes are composed of reinforced concrete. Reinforced concrete pipes have many problems such as aging, corrosion, leaking, etc. The polyethylene (PE) pipes have advantages to solve these problems. The plastic pipes buried underground are classified into a flexible pipe. National standard that has limited the long-term vertical deformation of the pipe to 5% for flexible pipes including PE pipe. This study presents a prediction for the long-term behavior of the polyethylene pipe based on ASTM D 5365. This prediction method is presented to estimate by using the statistical method from the initial deflection measurement data. We predict the behavior of long-term performance on the double-wall pipe and multi-wall pipe. As a result, it was found that the PE pipe will be sound enough more than 50 years if the compaction of soil around the pipe is more than 95% of the standard soil compaction density.
EPS는 자립안정성이 우수한 특성으로 인하여 세계적으로 건설현장에 널리 쓰이고 있다. EPS 공법은 일반적인 시공초기에 관하여 주로 연구되어 있고, EPS 재료의 내구성 및 적용지반의 장기거동에 관한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는EPS가 적용된 교대배면 뒷채움 지반의 장기 거동특성을 파악하기 위하여 EPS재료의 내구성 및 크리프 특성 분석, 시추조사, 현장 및 실내시험을 수행하였으며, 각종 시험결과 및 시공시 측정한 지반거동 계측자료를 고려한 유한요소해석을 통하여 장기 지반거동 특성을 파악한 결과, EPS 공법의 하중경감 효과에 의한 침하량 감소, 교대에 작용하는 응력감소 효과 및 측방유동 방지대책으로 우수한 적용성을 확인할 수 있었다.
Long-term behavior of reinforced clayey soil by model tests were performed to investigate the effect of reinforcement during loads and under static loads. In order to determine proper contents by weight of monofilament polypropylene fiber and calcium carbonate, the drying shrinkage and compressive strength tests had been conducted before model tests. Model tests were run on a clayey soil mixed with or without reinforcement and test specimen in test apparatus was placed in air dry for 7days before load application. In the case of fiber reinforced soil, the horizontal strain was lower than others during loads because the presence of fibers increased the soil's resistance to deformation. All of reinforced clayey soil, horizontal strain decreased as the water content decrease under static loads.
Kim, Nag-Young;Park, Du-Hee;Jung, Hyuk-Sang;Kim, Myoung-Il
Geomechanics and Engineering
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제21권2호
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pp.171-178
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2020
Mountainous areas cover more than 70% of Korea. With the rapid increase in tunnel construction, tunnel-collapse incidents and excessive deformation are occurring more frequently. In addition, longer tunnel structures are being constructed, and geologically weaker ground conditions are increasingly being encountered during the construction process. Tunnels constructed under weak ground conditions exhibit long-term deformation behavior that leads to tunnel instability. This study analyzes the behavior of the bottom region of tunnels under geological conditions of long-term deformation. Long-term deformation causes various types of damage, such as cracks and ridges in the packing part of tunnels, as well as cracks and upheavals in the pavement of tunnels. We observed rapid tunnel over-displacement due to the squeezing of a fault rupture zone after the inflow of a large amount of groundwater. Excessive increments in the support member strength resulted in damage to the support and tunnel bottom. In addition, upward infiltration pressure on the tunnel road was found to cause severe pavement damage. Furthermore, smectite (a highly expandable mineral), chlorite, illite, and hematite, were also observed. Soil samples and rock samples containing clay minerals were found to have greater expansibility than general soil samples. Considering these findings, countermeasures against the deformation of tunnel bottoms are required.
This paper presents the results of instrumentation of a two-level of soil-reinforced segmental retaining wall. Instrumentation items include the lateral wall displacements and the geogrid strains at several locations. The instrumentation is still long carried in order to examine long-term behavior. The result indicate that the upper wall has a significant effect on the behavior of the lower wall doubling the wall moved. The wall also exhibits significant post-construction movements that had ceased several months after the wall completed. The implication of the findings from this study was discussed in great detail.
보통 지중에 매설되는 관은 강성관과 연성관으로 구분된다. 연성관 중 유리섬유강화플라스틱(Glass fiber reinforced thermosetting polymer plastic, GFRP)으로 이루어진 GFRP 관은 지중에 매설시 지반과 관의 상호관계를 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구에서는 지중에 매설되는 GFRP 관의 장단기의 구조적 거동을 조사하고자 한다. 먼저, 국내에서 생산되는 GFRP 관의 역학적 성질조사를 하고, 현장매설실험과 유한요소해석을 수행하여 장기거동 예측에 대한 기초자료로 활용하였다. GFRP 관의 장기거동을 예측하기 위해 약 5,232시간 동안의 수직 관변형을 조사하였으며, 이를 바탕으로 최대 50년 동안의 관변형에 대하여 Monod-type 방법으로 예측하였다.
To find a long term horizontal movement of superstructure caused by seasonal thermal change, several types of gages are installed such as soil earth pressuremeter behind stub abutment and jointmeter between approach slab and relief slab. As results, maximum passive earth pressure behind integral bridge abutments centerline with lateral movement of superstructure is about 1/6 of classic Rankine's earth pressure. And its distribution is not triangular but rectangular shape due to shape behind integral bridge abutments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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