보강토 옹벽용 그리드의 현장 내시공성 평가 및 강도 감소계수의 설계적용에 관한 연구

Abstract

최근 국내에서 기존 RC옹벽보다 시공실적이 증가하고 있는 보강토 옹벽은 보강자재, 시공방법, 전면블럭의 형태에 따라 다양하지만 공법에 대한 안전성이 충분히 검증되지 않아 설계와 시공관리에 어려움이 많으며, 보강토 옹벽에 사용되는 보강재 등은 제조사별로 규격과 형상이 다양하고 영세한 업체에서 제작하였거나 일부 값이 싼 품질이 낮은 제품이 수입되고 있지만 이를 설계에 적용할 수 있는 적절한 기준이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 보강토 옹벽의 확대적용과 현장조건에 맞는 효과적인 설계를 위해서는 정확한 설계기준 제시와 합리적인 시공관리를 위한 시공기준 정립이 필요하다. 본 연구에서는 설계인장강도 산정시 필요한 내시공성 감소계수를 확인하기 위해 현장 내시공성 시험을 한 결과, 내시공성 감소계수는 그리드 재질이외에 뒤채움재 입자 크기, 형상 및 그리드 리브형상 등에 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 내시공성에 서로 장단점을 가진 강성과 연성그리드의 설계수량변화를 비교·분석하기 위하여 국내외 연구결과와 국내에 유통되고 있는 보강토 옹벽용 그리드의 물성치를 조사하여 평균 강도감수계수를 적용하여 범용 설계 프로그램인 MSEW를 이용하여 분석한 결과 강성과 연성그리드의 설계적용수량은 거의 동일하게 나타났다. 하지만, 강성그리드와 연성그리드를 현장 포설 후 1차적인 손상정도가 다른 상태에서 후속으로 크리프시험 등을 할 경우 그에 따른 강도변화와 설계적용수량변화에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다. 결론적으로, 뒤채움재의 입경과 모난 정도의 차이, 입도 분포에 따라 감소계수에 미치는 영향이 크므로 일정규모 이상의 현장에서는 현장내시공성 시험을 거쳐 뒤채움재 별로 차별화된 감소계수를 적용하여 보강토 옹벽을 재설계하고, 보강벽체의 활용성에 따라 연성과 강성그리드를 잘 선정하여 적용함으로서 효과적으로 보강토 옹벽의 안전성을 높일 수 있음을 확인하였다.; Recently the installation of reinforced earth retaining walls in the domestic construction site has increased, surpassing conventional RC walls. These reinforced walls have various types depending on the reinforcing material, installation method and the form of face panel. However, there is difficulty in design and construction management due to the unproved safety of construction method. In case of reinforcing materials, despite the fact that they come in all different sizes and types produced by small businesses or partially imported with cheap price and low quality, no proper standards for designing the walls have been suggested. In order to apply reinforced retaining wall system to broad cases and design the walls effectively considering site conditions, specific design and construction guidelines for efficient construction management are needed. In this study, site installation resistance test was executed to identify the reduction factor of installation damage for the evaluation of design tensile strength. The result indicated that the installation damage reduction factor was affected not only by geogrid's materials but also by the grain sizes and shapes of backfill materials, and shapes of geogrid's ribs. Furthermore, in order to compare and analyse the design quantity change of both stiff and flexible geogrids, this study investigated domestic and foreign data and the material properties of geogrid reinforced earth walls distributed in Korea, and then applied the average strength reduction factor and analysed with commercial design program, MSEW. The result showed that the design quantity of stiff and flexible geogrids were almost identical. However, if the test of creep reduction factor is followed after laying stiff and flexible geogrids underground and the first damage degrees of both geogrids are different, additional research may be necessary regarding both strength and design quantity. In conclusion, this study verified that reduction factors can be greatly affected by grain sizes and stiffness of backfill materials and granularity range, therefore in case of relatively large construction site, it is required to redesign the reinforced retaining wall by evaluating site installation resistance test, applying respective reduction factors to each backfill material and select the right geogrid depending on the usage of retaining wall so as to enhance the safety of reinforced earth retaining walls with efficiency.