말뚝 기초와 지오그리드를 활용한 연약지반의 보강효과 = Reinforcement of Soft Ground by Utilizing Pile Foundation and Geogrid
저자
발행사항
인천 : 仁川大學校 一般大學院, 2001
학위논문사항
학위논문(석사)-- 仁川大學校 一般大學院: 土木環境시스템工學科 2001
발행연도
2001
작성언어
한국어
주제어
KDC
532.2 판사항(4)
발행국(도시)
인천
형태사항
vi, 91p. ; 26cm.
소장기관
우리나라는 해안매립이 국토개발에 매우 유용한 방법으로 선택되어 활발히 진행되고 있다.이러한 연약지반에 도로공사나 각종 토목공사를 위한 성토를 실시해야 할 경우가 많아지고 있으며, 광범위한 지역의 연약지반처리가 수반되어진다. 때로는 오염된 불량 매립지나 폐기물 매립장과 같은 지반에도 제방을 성토하여야 할 경우가 발생하는데, 그 지반을 가급적 이동시키지 않고 그대로 사용할 수 있는 공법이 요구된다. 이러한 경우에 성토지지말뚝공법은 유용한 기초처리 방법이 될 수 있다. 그러나, 기존의 성토지지말뚝은 부등침하를 효과적으로 방지하기 위해서는 보다 많은 말뚝의 타입이 필요하며, 보다 적은 말뚝의 타입으로 효과를 보기위해서는 말뚝캡을 넓게 설치하는 등의 대책을 강구하여야 한다. 이러한 기초처리 방법은 결과적으로 경제성과 시공성을 잃게 된다.
이 연구는 기존의 성토지지말뚝 보다 넓은 간격의 말뚝기초에 지오그리드로 보강하였을 ��의 보강효과를 규명하기 위하여 현장시험을 실시하였으며, 수치해석을 통하여 그 결과를 상호 비교, 분석하였다.
현장에서 연약지반을 조성하고, 전혀 보강하지 않은 지반, 말뚝만으로 보강한 지반, 말뚝간격에 따라 지오그리드로 보강한 3가지 지반, 총 다섯 가지로 조건을 달리하여서 각각의 지반을 조성하고, 그 위에 성토를 실시하여서, 성토고에 따른 연약지반의 침하량, 지오그리드 변형률, 토압을 계측하였다 계측 약 3개월 뒤 성토층을 일정 높이까지 제거하고, 평판재하시험을 실시하였다. 추가적으로 유한요소법(SIGMA/W)을 통한 수치해석을 실시하였다.
그 결과 말뚝의 타입간격을 말뚝캡직경의 3배로 하고, 지오그리드로 보강했을 때, 말뚝과 지오그리드의 상호작용에 의하여 현저한 부등침하 방지와 지지력 증가효과가 있음을 알 수 있었다.
The earth structure and buildings can be constructed over the soft soil. Most of land reclamation projects are being implemented along the south coast and west coast lines of the Korean Peninsula. Pile foundations can be installed in the soft ground or the soil contaminated area for earth structures. Geogrid reinforced embankment supported by piles have been successfully used for increasing bearing capacities, relieving lateral pressures, and hence reducing lateral & vertical deformations of embankments constructed on soft ground.
The purpose of this thesis is to develop "geogrid-reinforced piled embankment" to prevent the differential settlement and increase the bearing capacity of soil.
In this study, the effectiveness of the geogrid-reinforcement has been studied by varying the space between piles and reinforcement conditions. Two-dimensional finite element analyses were performed by using the commercially available software, "SIGMA/W" to evaluate the expected deformation in the given conditions. Also, the geotechnical engineering properties of the embankment material and foundation soil were determined through the laboratory tests as well as the field tests.
Load transfer mechanisms between soil and piles through the geogrid were investigated. The mechanisms of load transfer can be considered as a combination of embankment soil arching, tension geogrid, and stress concentration due to the stiffness difference between pile and marine clay.
The magnitude of the settlement mesured for the case of the site reinforced by pile(D=3b) & geogrid was 40% lower than that of the settlement measured for the unreinforced case. The deformation of geogrid for the site reinforced by pile(D=3b) & geogrid is much larger than those of other sites. The larger the geogrid strain occurs, the less the settlement occurs.
As a result, the site reinforced by pile(D=3b) & geogrid is the most effective to reduce the differential settlement and increase load bearing capacity.
Geogrid reinforced piled embankments can increase the pile spacing, reduce the size of pile caps, and eliminate the need of inclined piles. Therefore, geogrid reinforced piled embankment technique provides a good economic solution in soft ground.
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