연약지반상 건설공사는 전단강도가 매우 낮고 압축성이 큰 특징으로 인해 지반의 전단파괴 및 침하안정성의 확보를 위한 연약지반개량이 필수적이다. 최근에는 구조물 대형화에 따른 개량범위 확대 등으로 인해 심층혼합처리공법, 고압분사주입공법 등 지반을 고화처리하는 공법의 국내 적용사례가 증가하고 있다. 일반적으로 지반개량후 축조된 중력식 안벽 구조물의 안정성 검토는 활동파괴, 지지력 및 침하에 대한 검토를 수행하며 ...
연약지반상 건설공사는 전단강도가 매우 낮고 압축성이 큰 특징으로 인해 지반의 전단파괴 및 침하안정성의 확보를 위한 연약지반개량이 필수적이다. 최근에는 구조물 대형화에 따른 개량범위 확대 등으로 인해 심층혼합처리공법, 고압분사주입공법 등 지반을 고화처리하는 공법의 국내 적용사례가 증가하고 있다. 일반적으로 지반개량후 축조된 중력식 안벽 구조물의 안정성 검토는 활동파괴, 지지력 및 침하에 대한 검토를 수행하며 수치해석을 통해 검증을 실시한다. 기존의 수치해석 방법은 개량체의 특성 및 형상을 고려하지 않고 단순화한 형태의 개량지반으로 모델링하는 2차원 복합지반해석법에 의해 수행하는 경우가 많았으며, 이러한 경우 개량체에 작용되는 응력전이 현상을 예측하지 못하므로 개량체의 개별 거동 및 안벽 구조물의 변형을 정확히 예측하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 연구대상 현장의 콘크리트 블록식 안벽구조물 하부 고압분사주입공법으로 조성된 개량체(jet-grout column)에 대한 강도 및 변형특성을 분석하고, PLAXIS 2D를 이용해 등가벽 개념의 개별말뚝해석법으로 수행한 2차원 유한요소해석의 예측결과와 현장계측결과의 비교·분석으로 수치해석의 신뢰성을 검증하여 현장의 실측치에 근접한 수치해석 방법을 제시하였다. 또한, 제시한 수치해석 방법에 의해 지반개량설계에 있어 중요한 요소인 지반개량 치환율 변화에 따른 지반보강 효과를 분석한 결과, 10.1%의 저치환율로 적용된 단면의 경우 그 이상의 치환율에 비해 과다한 변위가 나타났으며, 연구 대상 현장의 사례인 20.7%의 치환율은 선박 접안의 기능과 안정성 측면에서 적정한 것으로 평가할 수 있었다. 향후, 지반개량공법이 적용된 다양한 현장의 계측데이터를 확보하여 수치해석에 의한 예측결과와의 지속적인 비교 연구를 통해 사례에 대한 경험 축적으로 국내 현장조건에 적합한 지반개량공법의 합리적 설계를 위한 노력이 필요할 것으로 판단된다.
연약지반상 건설공사는 전단강도가 매우 낮고 압축성이 큰 특징으로 인해 지반의 전단파괴 및 침하안정성의 확보를 위한 연약지반개량이 필수적이다. 최근에는 구조물 대형화에 따른 개량범위 확대 등으로 인해 심층혼합처리공법, 고압분사주입공법 등 지반을 고화처리하는 공법의 국내 적용사례가 증가하고 있다. 일반적으로 지반개량후 축조된 중력식 안벽 구조물의 안정성 검토는 활동파괴, 지지력 및 침하에 대한 검토를 수행하며 수치해석을 통해 검증을 실시한다. 기존의 수치해석 방법은 개량체의 특성 및 형상을 고려하지 않고 단순화한 형태의 개량지반으로 모델링하는 2차원 복합지반해석법에 의해 수행하는 경우가 많았으며, 이러한 경우 개량체에 작용되는 응력전이 현상을 예측하지 못하므로 개량체의 개별 거동 및 안벽 구조물의 변형을 정확히 예측하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 연구대상 현장의 콘크리트 블록식 안벽구조물 하부 고압분사주입공법으로 조성된 개량체(jet-grout column)에 대한 강도 및 변형특성을 분석하고, PLAXIS 2D를 이용해 등가벽 개념의 개별말뚝해석법으로 수행한 2차원 유한요소해석의 예측결과와 현장계측결과의 비교·분석으로 수치해석의 신뢰성을 검증하여 현장의 실측치에 근접한 수치해석 방법을 제시하였다. 또한, 제시한 수치해석 방법에 의해 지반개량설계에 있어 중요한 요소인 지반개량 치환율 변화에 따른 지반보강 효과를 분석한 결과, 10.1%의 저치환율로 적용된 단면의 경우 그 이상의 치환율에 비해 과다한 변위가 나타났으며, 연구 대상 현장의 사례인 20.7%의 치환율은 선박 접안의 기능과 안정성 측면에서 적정한 것으로 평가할 수 있었다. 향후, 지반개량공법이 적용된 다양한 현장의 계측데이터를 확보하여 수치해석에 의한 예측결과와의 지속적인 비교 연구를 통해 사례에 대한 경험 축적으로 국내 현장조건에 적합한 지반개량공법의 합리적 설계를 위한 노력이 필요할 것으로 판단된다.
Construction work on the soft ground has a very low shear strength and high compressibility, and therefore it is essential to perform ground improvement to secure stability against shear failure and settlement of the ground. Recently, as the range of improvement area has expanded due to the enlargem...
Construction work on the soft ground has a very low shear strength and high compressibility, and therefore it is essential to perform ground improvement to secure stability against shear failure and settlement of the ground. Recently, as the range of improvement area has expanded due to the enlargement of structures, injection methods for solidifying the soft ground such as the deep mixing method and jet-grouting method have increasingly been used in domestic construction. In general, the stability review of structures built on soft ground improved with the jet-grouting method includes a review of sliding failure, of bearing capacity and settlement, and numerical analysis. Existing numerical analysis methods are often performed by a composite ground method that models the improved ground in a simplified form without considering the characteristics and shapes of individual columns. In this case, it is not possible to accurately predict the individual behavior of columns caused by the arching effect acting on them. To improve these problems, this paper analyzed the strength and deformation characteristics of the jet-grout columns of the lower multi-block quay walls at the site under study. Also, using the PLAXIS 2D in two-dimensional finite element analysis through the individual column method in equivalent wall concept, the reliability of numerical modeling was verified by proposing a numerical analysis method close to the actual measurement value of the site. In addition, this study analyzed the ground improvement’s effect according to the change in the improvement area ratio, which is an important factor in ground improvement design, with the proposed numerical analysis method. As a result, when a low improvement area ratio of 10% was applied, the displacement was excessively increased as compared to the case where a higher improvement area ratio was applied. As for the case with the improvement area ratio of 20.7%, which is the case of the site in this study, it was evaluated as appropriate in terms of the function and stability of the vessel berthing. As regards future studies, it is deemed necessary to develop ground improvement methods suitable for domestic sites through continuous comparative study on the instrumentation data and numerical analysis results at various sites applied with ground improvement method.
Construction work on the soft ground has a very low shear strength and high compressibility, and therefore it is essential to perform ground improvement to secure stability against shear failure and settlement of the ground. Recently, as the range of improvement area has expanded due to the enlargement of structures, injection methods for solidifying the soft ground such as the deep mixing method and jet-grouting method have increasingly been used in domestic construction. In general, the stability review of structures built on soft ground improved with the jet-grouting method includes a review of sliding failure, of bearing capacity and settlement, and numerical analysis. Existing numerical analysis methods are often performed by a composite ground method that models the improved ground in a simplified form without considering the characteristics and shapes of individual columns. In this case, it is not possible to accurately predict the individual behavior of columns caused by the arching effect acting on them. To improve these problems, this paper analyzed the strength and deformation characteristics of the jet-grout columns of the lower multi-block quay walls at the site under study. Also, using the PLAXIS 2D in two-dimensional finite element analysis through the individual column method in equivalent wall concept, the reliability of numerical modeling was verified by proposing a numerical analysis method close to the actual measurement value of the site. In addition, this study analyzed the ground improvement’s effect according to the change in the improvement area ratio, which is an important factor in ground improvement design, with the proposed numerical analysis method. As a result, when a low improvement area ratio of 10% was applied, the displacement was excessively increased as compared to the case where a higher improvement area ratio was applied. As for the case with the improvement area ratio of 20.7%, which is the case of the site in this study, it was evaluated as appropriate in terms of the function and stability of the vessel berthing. As regards future studies, it is deemed necessary to develop ground improvement methods suitable for domestic sites through continuous comparative study on the instrumentation data and numerical analysis results at various sites applied with ground improvement method.
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