확장부의 폭과 각도 형상을 고려한 지반보강재의 인발거동 평가

Abstract

확장형 지반보강재는 기존의 지반보강재에 비해 확장부의 수동저항으로 인해 인발저항력이 증가된다. 이에 따라 천공 직경 및 길이를 감소시킬 수 있어서 시공기간과 공사비가 절감되고, 지반과의 정착이 확실해지는 장점이 있다. 본 연구에서는 확장형 지반보강재의 확장부 형상에 따른 인발저항력 변화 및 주변지반 거동을 평가하기 위해 2차원 모형시험을 수행하였다. 확장부의 폭, 확장설치 각도, 지반의 구속여부를 변수로 인발시험을 수행하였다. 확장부의 폭은 10 mm, 20 mm, 40 mm이고 확장설치 각도는 90°, 45°, 27°, 18°, 지반의 구속조건은 토조에 덮개를 설치하여 구현하였다. 시험 결과, 확장형 지반보강재의 인발저항력은 확장폭이 커질수록 증가하는 경향을 보였다. 확장형 지반보강재의 하중-변위 곡선에서는 비례영역과 수렴영역이 뚜렷하게 나타났고, 토조에 덮개를 설치하면 지반보강재의 인발저항거동이 덮개가 없을 때와 다른 경향을 보였다. 즉, 덮개가 설치된 경우에는 지반보강재의 인발저항력이 수렴하지 않고 계속 증가하지만, 덮개가 없는 경우에는 인발저항력이 수렴하였다. 확장폭이 작은 지반보강재는 확장각도가 감소할수록 인발저항력은 증가하였다. 주변 영향범위는 확장폭이 커질수록 증가하는 경향을 보였으며, 이는 인발변위에 대한 지반의 변위를 비율로 표현하고 구근의 형태로 나타내었다. 연구 결과 확장부의 폭과 각도 형상이 지반보강재의 인발거동에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 확장형 지반보강재의 형상을 다양하게 적용하면 확장형 지반보강재의 활용성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.