공팽창이론에 의한 압력식 쏘일네일링의 인발저항력 산정 (Pullout Resistance of Pressurized Soil-Nailing by Cavity Expansion Theory)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 25권 / 7호 / 35 ~ 46페이지
· 저자명 : 서형준, 최항석, 이인모, 박성원, 정경한

초록

압력식 쏘일네일링 공법은 지반에 네일을 삽입한 후 압력그라우팅을 수행하여 지반과 그라우팅 사이의 인발저항력 증가를 활용한 공법으로 원지반의 강도를 최대한 활용한 공법이다. 최근들어, 쏘일네일링 공법은 절취사면 보강이나 도심지 터파기 및 흙막이 구조물, 옹벽 보강 등 사면안정에 많이 사용된다. 하지만 압력식 쏘일네일링 공법은 그라우팅을 가압하여 주입함에 따라 주입 시와 주입 후의 지반응력의 변화 양상이 매우 복잡하다. 따라서 압력식 쏘일네일링 공법에 의한 인발저항력의 증가양상을 파악하기가 매우 어렵기 때문에 대부분 경험적인 설계가 이루어 지고 있는 실정이다. 본 연구는 압력식 쏘일네일링 공법의 인발저항력의 증가를 이론적으로 규명하고 실내 및 현장 시험을 바탕으로 비교하여 인발저항력을 예측하는데 그 목적이 있다. 본 논문에서는 인발저항력의 증가에 영향을 미치는 요소를 공벽에 작용하는 평균연직응력과 인발마찰계수의 증가로 규명하였다. 실내시험을 통해서 측정된 반경방향 변위를 본 논문에서 제안한 공팽창이론에 적용하여 팽창각을 산정하였다. 팽창각이 감소함에 따라 반경방향변위는 증가하고 주입압이 증가함에 따라 팽창각이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 현장인발시험을 통해서 측정한 인발저항력이 제안된 인발저항력과 거의 동일한 것을 알 수 있었다.

영어초록

Pressure grouting is a common technique in geotechnical engineering to increase the stiffness and strength of the ground mass and to fill boreholes or void space in a tunnel lining and so on. Recently, the pressure grouting has been applied to a soil-nailing system which is widely used to improve slope stability. The soil-nailing design has been empirically performed in most geotechnical applications because the interaction between pressurized grouting paste and the adjacent ground mass is complicated and difficult to analyze. The purpose of this study is to analyze the increase of pullout resistance induced by pressurized grouting with the aid of performing laboratory model tests and field tests. In this paper, two main causes of pullout resistance increases induced by pressurized grouting were verified: the increase of mean normal stress and the increase of coefficient of pullout friction. From laboratory tests, it was found that dilatancy angle could be estimated by modified cavity expansion theory using the measured wall displacements. The radial displacement increases with dilatancy angle decrease and the dilatancy angle increases with injection pressure increase. The measured pullout resistance obtained from field tests is in good agreement with the estimated one from the modified cavity expansion theory.

참고자료

· 없음