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초록
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지오그리드의 장기설계 인장강도크리프 변형, 시공시 손상 및 환경적 요인(온도, 화학적 손상, 생물학적 손상)에 영향을 받는다. 특히, 크리프 변형 및 시공시 손상이 가장 크게 영향을 미치는 요인으로서 반영된다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 많이 사용되고 있는 6종류의 지오그리드를 대상으로 일련의 현장 내시공성시험 및 크리프시험을 수행하여, 다양한 성토재 종류별 지오그리드의 시공시 강도감소와 크리프 변형 특성을 평가하였다. 연구결과, 지오그리드의 장기 설계인장강도는 지오그리드의 재료 및 제조방식에 크게 영향을 받으며, 최대인장강도의 크기에는 그다지 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The factors affecting the long-term design strength of geogrids can be classified into factors on creep deformation, installation damage, temperature, chemical degradation, biological degradation. Especially, creep deformation and installation damage are considered as main factors to determine the l...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 현재 국내에서 많이 사용되고 있는 지오그리드 6종류를 대상으로 다양한 성토재를 사용한 현장 내시공성시험과 일련의 크리프시험을 수행하여, 지오그리드 보강재의 장기 설계인장강도 산정에 있어 가장 크게 영향을 미치는 것으로 알려진 시공시 손상 및 크리프 변형의 영향을 평가하고자 한다.
  • 본 연구에서는 재질 및 제조방식이 상이한 두 가지 형태(A형 및 B형)의 지오그리드 6종류를 대상으로 일련의 내시공성시험 및 크리프시험을 수행하여, 지오그리드의 내시공성 및 크리프 특성을 평가하였다. 연구결과 얻은 결론은 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 지오그리드의 재질, 제조방법 및 인장강도가 내시공성 및 크리프 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 재질 및 제조방식이 상이한 두가지 형태(A형 및 B형)의 지오그리드 6종류(표 1 참조)를 실험재료로 선정하였다. 본 지오그리드 보강재원시료의 인장강도 및 변형 특성을 평가하기 위하여 그림 1에 나타낸바와 같이 광폭인장강도시험(ISO 10319)을 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
재질 및 제조방식이 상이한 두 가지 형태(A형 및 B형)의 지오그리드 6종류를 대상으로 일련의 내시공성시험 및 크리프시험을 수행하여, 지오그리드의 내시공성 및 크리프 특성을 평가한 연구결과로 얻은 결론은? 1. 최대입경이 19mm, 40mm, 60mm 및 80mm인 화강풍화토를 성토재로 사용한 현장 내시공성 시험후 추출한 지오그리드에 대한 육안관찰 결과, 대부분의 손상은 지오그리드 짓눌림인 것으로 나타났으나, 쇄석을 성토재로 사용한 경우는 날카로운 쇄석의 모서리에 의한 찍힘현상으로 인해 손상지점수가 화강풍화토에 비해 다소 많이 발생하였으며, 일부 리브가 부분적으로 절단된 손상이 다소 발견되었다. 따라서 쇄석을 성토재로 사용할 경우지오그리드의 내시공성에 큰 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상되므로 설계/시공 시 각별히 주의해야할 것으로 판단된다. 2. 현장 내시공성시험 결과로부터 시공성 감소계수를 산정한 결과, 화강풍화토 및 최대입경 25mm인쇄석을 성토재로 사용한 경우의 시공성 강도감소계수는 A형 지오그리드(PET flat ribs geogrid welded to laser) 및 B형 지오그리드(Extruded HDPE geogrid) 모두에서 1.06이하로 매우 미소하였으나, 입경이 25mm~60mm인 철도 도상용 쇄석을 성토재로 사용한 경우는 A형 지오그리드의 시공성 감속계수가 1.50∼1.68로 상당히 큰 것으로 나타났다. 3. 본 연구에서 사용한 바와 같이 비교적 두께와 강성이 큰 지오그리드를 보강재로 사용할 경우, 내시공성 측면에서는 기존의 뒤채움재 선정기준(최대입경을 19mm로 제한)을 다소 완화시킬 수 있을 것으로 판단되며, 뒤채움재로 쇄석을 사용하는 경우에 있어서는 그 적용에 있어서 안전율 등을 충분히 고려해야 할 것으로 판단된다. 4. 지오그리드의 크리프 강도감소계수는 A형 지오그리드에 비해 B형 지오그리드의 경우가 57% 정도 큰 것으로 나타나, 지오그리드의 크리프특성은 지오그리드의 재질 및 제조방법에 크게 영향을 받음을 알 수 있었다. 5. 지오그리드 유형이 동일한 경우 시공시 손상 및 크리프 변형 모두 지오그리드의 최대 인장강도에 관계없이 유사하게 평가되어, 지오그리드의 최대인장강도가 지오그리드의 시공시 손상 및 크리프 변형에 크게 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 즉, 지오그리드의 장기 인장강도특성은 지오그리드의 인장강도 크기보다 재질 및 제조방법에 크게 영향을 받음을 알 수 있다.
지오그리드의 장기 설계인장강도 산정을 위해서는 무엇을 고려해야 하는가? 일반적으로 지오그리드와 같은 토목섬유 보강재의 시간경과에 따른 장기 인장강도 특성은 함성섬유 원재료의 소재와 보강재 형상, 보강재가 포설되어 있는 주위환경 및 외부하중 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 지오그리드의 장기 설계인장강도 산정을 위해서는 보강재의 허용인장변형과 크리프특성, 시공시 손상, 환경적 손상 등 가능한 모든 강도저하요인을 고려하여야 한다. 실제 대부분의 보강토 관련 설계법에서는 보강재의 장기간 안정에 영향을 줄 수 있는 여러 인자들을 반영하고 있다.
지오그리드는 영국에서 언제 개발됐는가? 최근 제한된 부지의 효율적인 활용을 위하여 시공성 및 경제성이 우수한 보강토구조물의 시공이 나날이 증가하고 있으며, 보강토구조물 시공시 보강재로는 지오그리드가 주로 많이 활용되고 있다. 그러나 지오그리드는 1970년대 말 영국에서 개발되었고 국내에는 1990년대 중반에 처음 도입되어 영구 토목구조물에 적용된 현장 적용기간이 그다지 길지 않기 때문에 장기간 현장에 적용된 지오그리드 보강재의 내구성에 관해서는 아직까지 불확실성이 존재하고 있다.
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