경계면에서의 다이레이션과 전단강도의 분포를 고려한 소일네일로 보강된 사면에 대한 연구 (A Parametric Study of Soil Nailed Slopes : Effects of Dilatancy and Shear Strength Distribution at Interface)

서지정보

· 발행기관 : 대한토목학회
· 수록지 정보 : 대한토목학회 논문집C / 27권 / 4호 / 263 ~ 268페이지
· 저자명 : 이철주, 전상현

초록

본 연구에서는 일련의 3차원 수치해석을 실시하여 소일네일로 보강된 사면의 거동을 분석하였다. 수치해석에서는 지반의 강성, 네일의 간격 및 길이, 전단강도의 분포 및 팽창각이 지반의 수평변위 분포, 네일의 인장력 분포 및 하중전이 메커니즘에 미치는 영향에 대하여 분석을 실시하였다. 매개변수 수치해석에 의한 결과에 의하면 지반의 강성이 클수록 지반의 수평변위가 감소하며 네일에 발생하는 인장력의 크기가 감소한다. 네일에 발생하는 인장력의 크기는 하중전이에 따라 네일과 주변지반의 경계면에서 발생하는 상대변위의 크기에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 팽창각이 0o에서 20o로 증가하는 경우 지표면 부근에서의 지반의 수평변위가 매우 크게 감소하는 것을 알 수 있었다(60%). 지반의 심도가 얕은 경우 전단강도의 분포가 일정하다고 가정하는 경우, 전단강도의 분포가 심도 별로 변하는 경우에 비하여 45%의 지반변위가 감소하고, 인장력의 크기가 55% 증가하는 경향을 보였다. 본 논문에서는 팽창각 크기의 영향과 전단강도 분포의 영향이 소일네일로 보강된 지반의 거동에 미치는 영향에 대하여 분석하였다.

영어초록

A series of three-dimensional (3D) numerical analyses has been carried out to investigate the behaviour of soil nailed slopes. The investigation has covered the effects of soil stiffness, nail spacing and length, distribution of shear strength and dilatancy on the ground displacement, nail force and load transfer mechanism. Based on the results from the parametric analyses, it can be concluded that the higher the soil stiffness, the smaller the lateral displacement and the smaller the mobilised tensile forces in the soil nails. The magnitude of mobilised nail force is governed by the relative displacement between the nail and its surrounding soil through interface shear stress transfer. An increase in dilation angle from 0o to 20o at the soil-nail interface results in a substantial reduction (about 60%) of lateral displacement near the ground surface. The assumption of constant shear strength at the soil-nail interface leads to about 45% smaller lateral displacement and about 55% larger tensile forces at shallow depths than those displacements obtained from the assumption of varying shear strength at the interface with overburden pressure. Insights into the performance of the soil nailed slope, under the influence of different dilation angles and shear strength distributions at the soil-nail interface in particular, are reported and discussed.

참고자료

· 없음