• 제목/요약/키워드: interaction between soil and nail

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Strain Wedge Model을 이용한 지반-네일의 상호작용에 대한 연구 (A Study on Interaction between Soil and Nail using SW Model)

  • 김홍택;강인규;김진홍;전찬우
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.153-158
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    • 1999
  • In the design and analysis of soil nailed slope, interaction between soil and nail is one of important problems. In the present analysis approaches for the interactions have developed a elastic analysis approach or a plastic analysis approach. However these approaches are not able to estimate the general interaction between soil and nail. In this study the general interaction between soil and nail using the strain wedge model is proposed. Also results of comparison between the proposed method and full scale test results by Gassler(1976) and large scale experimental results at Oxford University are shown in good agreements.

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현장인발시험을 통한 흙-네일의 하중 전이특성에 대한 연구 (A Study on Load Transfer between Soil and Nail Using In-situ Pull-out Tests)

  • 김종수;이장덕;민경준;이송
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.167-174
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    • 1999
  • A Land slide in Granitic Gneiss weathered soil was stabilized successfully with soil nailing using 929mm steel bar. To understand the behavior of load transfer between soil and nail, in-situ pdl-out tests were carried out. The strains of steel bars were measured using strain gauges during pull-out tests. Forces-strain data from laboratory tension tests on steel bar and grouted steel bar were examined to compare with those of the pull-out tests. Comparisons were made between the pull-out test results and laboratory test result to understand load transfer mechanism.

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휨강성을 고려한 수정 FHWA 쏘일네일 설계법 제안 (Modified FHWA Design Method Considering Bending Stiffness of Soil Nail)

  • 김낙경;정정희;주용선;김성규
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.1406-1416
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    • 2008
  • Soil nailing is used as a method of slope stabilization and excavation support. The design method of soil nail are based on experience or assumption of interaction between soil and reinforcement. Most design methods simply considers the tension of reinforcement for analysis of slope stabilization. Soil nails interact with soils under combined loading of shear and tension. Jewell & Pedley(1990) suggested a design equation of shear force with bending stiffness and discussed that the magnitude of the maximum shear force is small in comparison with the maximum axal force. However, they have used a very conservative limiting bearing stress on nails. This paper discusses that the shear strength of soil nails should not be disregarded with proper bearing stresses on nails. The modified FHWA design method was proposed by considering shear forces on nails with bending stiffness.

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쏘일 네일 두부 구속조건이 사면 안정성에 미치는 영향 (Effect of Constrain Condition of Soil Nail Head on Slope Stability)

  • 김용응;안광국
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.37-43
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    • 2014
  • 지진 및 해일과 같은 자연재해는 갑작스럽게 발생하므로 막대한 인명 피해 및 재산피해를 야기한다. 특히 지진은 이에 동반된 광범위한 피해로 인하여 특히 심각한 위협이 된다. 국내의 경우 비탈면 설계 및 시공 시 내진설계가 거의 적용되지 않고 있다. 하지만 점차적으로 내진에 대하여 중요성을 인지하고 이에 대한 연구가 이루어지고 있다. 비탈면의 안정화를 위한 공법 중 쏘일 네일 공법은 타 공법에 비해 시공성, 경제성이 우수한 공법으로 비탈면 안정을 위한 보강공사에도 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 공법에 대한 연구는 네일과 주변지반의 상호거동에 대한 연구가 진행되고 있으며, 정하중 및 동하중 등의 다양한 하중조건에서의 안정성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그럼에도 불구하고, 네일 두부의 구속조건에 따른 네일과 비탈면과의 상호거동에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 네일 두부 구속조건에 따른 보강 비탈면의 안정성에 미치는 영향을 확인하기 위해 수치해석을 수행하였다. 그 결과 지진하중에 대하여 네일 두부가 구속된 경우가 비구속된 경우에 비해 지진하중에 대하여 저항이 큰 것으로 나타났다.

유한차분해석을 통한 쏘일네일링 설치각도가 사면 보강효과에 미치는 영향 (Influence of Soil Nailing Angle on Slope Reinforcement Effect by Finite Difference Analysis)

  • 유광호;민경선
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권8호
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    • pp.27-36
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    • 2013
  • 사면보강을 위한 쏘일네일링 설계 시 한계평형법을 기초로 하는 프로그램이 주로 사용되고 있다. 하지만 사용 프로그램들은 지반과 쏘일네일링의 상호작용을 제대로 반영하지 못하는 단점을 가지고 있어 이를 보완할 필요가 있다. 또한 경제적인 시공 및 설계를 위해 쏘일네일링 보강패턴에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 지반과 쏘일네일링의 상호작용이 고려되는 유한차분해석을 실시하여, 쏘일네일링의 보강효과를 비교 분석하였다. 그 결과 사면으로부터 네일까지의 각도가 $90^{\circ}$가 될 때 활동면이 최대로 커짐에 따라 최대안전율을 보였다.

소일네일링 구조물의 수치해석 (Numerical Analysis of Soil Nail System)

  • 유남재;김영길;박병수;이종호
    • 산업기술연구
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    • 제19권
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    • pp.115-125
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    • 1999
  • Current design and analyzing methods about soil nailing structures, developed on the basis of results obtained from experiments in laboratory or in field and numerical analyses, have applied different interaction mechanisms between the reinforced nails and the surrounding ground, and this different safety factors against failure have been obtained. They might be proper approached if the assumptions about rigidity of nails and ground conditions are met with actual conditions occurred in field. Otherwise, they would result in designing on analyzing in inappropriate ways so that it is needed to evaluate the validity of them. Therefore, overall behavior and failure mechanism about soil nailing system were investigated by performing numerical method. Using a finite element analysis, parametric studies were made to examine the importance of the various parameters and their effects on the soil nailing system. The numerical technique of FEM, implemented with Hyperbolic constitutive model, was also used to analyze the test results.

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원심모형실험을 이용한 소일네일링 벽체의 거동 및 파괴메카니즘에 관한 연구 (A Study on the Bahavior and Failure Mechanism of Soil Nailing Walls using Centrifuge Model Tests)

  • 김영길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.5963-5973
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    • 2011
  • 현재 사용되고 있는 소일네일링 구조물에 관한 설계 및 해석법들은 실내모형실험이나 원형실험 또는 수치해석 결과를 바탕으로 주변지반과 보강네일 사이의 상호작용 메카니즘을 달리 적용함으로서 서로 다른 안전율을 제시하고 있다. 이러한 해석법들은 네일의 강성도나 지반조건 등이 가정된 바와 같이 잘 일치할 경우에는 합리적인 설계법이 될 수 있다. 하지만 이와 조건이 다른 경우 부적절한 결과를 가져올 가능성이 크다. 따라서, 본 연구에서는 원심모형시험기를 사용하여 소일네일링 구조물의 거동과 파괴메카니즘에 관한 매개변수적 실험을 실시하였다. 매개변수적 실험에서는 네일의 길이 및 설치각, 네일과 전면판의 강성도 등을 다양하게 변화시키면서 모형 벽체가 파괴될 때까지 중력수준을 증가시키는 자중실험을 실시하였다. 실험으로부터 얻어진 결과를 바탕으로 매개변수의 변화에 따른 영향, 파괴메카니즘 등을 비교분석하였다. 원심모형실험 결과와 현재 사용되고 있는 방법들과 비교 검토함으로서 기존 방법들에 대한 타당성을 검증하였다.

휨저항을 고려한 쏘일네일보강사면의 해석에 관한 연구 (Study of the Soilnail-Slope Design Method Considering Bending Resistance of Soilnail)

  • 주용선;김낙경;김성규;박종식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6C호
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    • pp.331-338
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    • 2008
  • 기존 쏘일네일사면 설계법들은 보강재, 주변지반 또는 이들의 상호작용에 대하여 각기 다른 가정들을 적용하고 있다. 다수의 방법에서는 단순하게 쏘일네일의 인장력만을 고려하여 이를 외력으로 적용하여 안정해석을 하고 있다. 하지만 쏘일네일사면은 사면을 구성하는 지반에 비하여 상대적으로 큰 휨저항성을 가지므로 쏘일네일의 휨강성을 고려한 안정해석법이 보다 현실적이고 공학적인 설계이다. 본 논문에서는 쏘일네일사면 설계시 쏘일네일의 휨저항성을 고려하며 이때 지반의 극한수평지지력에 따른 변화를 확인하고 이를 이용하여 수정된 FHWA 쏘일네일사면 설계법을 제안한다.

Slope stabilization with high-performance steel wire meshes in combination with nails and anchors

  • Rudolf Ruegger;Daniel Flum
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 사면안정 학술발표회
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    • pp.3-38
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    • 2000
  • Slope draperies in soil and rock are a well known method to avoid rockfalls into the roads or onto housings. Common wire mesh or a combination of wire mesh and wire rope nets are pinned to the slope by the means of fully grouted nails or anchors. Most of these installations have not been designed to stabilize the slope, but simply avoid the rocks from bouncing. The combination of soil- or rocknailing with a designable flexible facing system offers the advantage of a longterm stabilization of slopes and can replace other standard methods for slope stabilization. The capability to transfer axial and shear loads from the flexible facing system to the anchor points is most decisive for the design of the stabilization system. But the transfer of forces by mesh as pure surface protection devices is limited on account of their tensile strength and above all also by the possible force transmission to the anchoring points. Strong wire rope nets increase the performance for slope stabilizations with greater distances between nails and anchors and are widely used in Europe. However, they are comparatively expensive in relation to the protected surface. Today, special processes enable the production of diagonally structured mesh from high-tensile steel wire. These mesh provide tensile strengths comparable to wire rope nets. The interaction of mesh and fastening to nail / anchor has been investigated in comprehensive laboratory tests. This also in an effort to find a suitable fastening plates which allows an optimal utilization of the strength of the mesh in tangential (slope-parallel) as well as in vertical direction (perpendicular to the slope). The trials also confirmed that these new mesh, in combination with suitable plates, enable substantial pretensioning of the system. Such pretensioning increases the efficiency of the protection system. This restricts deformations in the surface section of critical slopes which might otherwise cause slides and movements as a result of dilatation. Suitable dimensioning models permit to correctly dimension such systems. The new mesh with the adapted fastening elements have already been installed in first pilot projects in Switzerland and Germany and provide useful information on handling and effects.

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