시험시공을 통한 이중벽 보강토옹벽의 거동 분석

Abstract

보강토 공법에서는 다양한 설계방법들이 보강토 구조물의 설계에 이용되고 있으며, 사용되는 전면부의 형식, 뒤채움재, 보강재의 종류와 연결 형태에 따라 상이한 거동을 나타낼 수 있다. 이러한 벽체의 안정성 해석 및 평가는 벽체의 활동 및 침하특성, 전면벽체의 변위특성 등과 관련하여 해석하여야 한다. 최근에 개발된 이중벽 보강토옹벽은 하중을 받는 배면스크린과 미관을 형성하는 전면판을 이원화하고 이중벽으로 형성하여 뒤채움재의 연성거동에 대응할 수 있는 전면부를 갖는 구조형식으로써 기존의 일반적인 보강토옹벽과는 상이한 거동을 하며, 정확히 측정된 실측값과의 비교에 의한 검증이 수행되지 않아 설계적용을 위한 토압계수산정의 신뢰성이 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 강재 이중벽 보강토옹벽을 대상으로 토압계, 스트레인게이지, 지중경사계, 지하수위계 등의 계측기를 설치하여 현장계측을 수행하였으며, 현장계측의 결과를 이론적으로 도출한 결과와 비교·고찰하여 이중벽 보강토옹벽의 안정성 및 거동특성을 규명하였다. 수평토압은 이음재부분에 비해 연성 스크린 배면부의 토압이 주위에 비해 급격하게 감소하여 Rankine의 이론수평토압보다 작은 값을 나타내었다. 이는 옹벽상단으로 시공이 진행되면서 다짐에 따른 이음재와 스크린의 변위유발로 인한 것으로 판단된다. 스크린의 수평변위는 1.5m지점에서 43mm의 최대변위가 발생하였으며, 이는 벽체의 허용변위량의 27.3%로 나타났다. 또한 계측을 통한 변위 형상과 수평토압에 근거하여 이중벽 보강토옹벽에서의 토압계수 예측식을 제안하였다. 보강재의 변형률은 벽체로부터 1m 이후로 점차적으로 감소하는 경향으로써 이는 다짐장비나 자중에 의한 보강재 연결부의 집중응력으로 인한 것으로 판단되며, 보강재에 유발된 최대인장력 또한 0.526ton으로 이론에 의한 인장력과 장기설계인장력보다 훨씬 작아 안전한 것으로 평가되었다. 지중수평변위는 8.2mm로 옹벽높이에 대한 비율이 0.16%로써 거동이 미미한 것으로 판단되며, 지하수위는 여름철 우기시에도 큰 변화가 나타나지 않아 전면배수성능이 효과적인 것으로 평가되었다.; Various design methods have been proposed and used for the reinforced retaining wall, and their behaviors would be different according to type of front side, backfill materials, the connecting form and type of reinforcement. Stability analysis and evaluation for the retaining wall should be carried out concerning the characteristics of settlement, displacement and so on. Recently developed double MSE wall is a double wall structure by separating the rear screen from the front pannel, and has a front side addressing the flexible behavior. Therefore, the behavior is different from the conventional reinforced retaining wall, resulting in low reliability in the earth pressure coefficient. In this study, the field measurements were performed by installing pressure cell, strain gage, inclinometer, water level meter and so on, the stability and characteristic behavior of double MSE wall have been evaluated with the field measurements by comparison with the theoretical prediction.