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문제 정의
- 특히, 일반적으로 산흙(화강풍화토)을 뒤채움재로 많이 사용하고 있는 국내 현장 시공여건을 고려할 때 지오그리드의 시공중 강도감소의 적절한 평가 및 반영이 시급히 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 일반적으로 많이 사용되고 있는 다양한 지오그리드를 대상으로 최대입경 40mm, 60mm 및 80mm의 화강풍화토와 25mm 직경의 쇄석을 성토 흙으로 사용한 경우에 대한 일련의 현장 내시공성시험을 통해, 보강토구조물의 설계시 필요한 보강재의 시공중 강도감소에 대한 화강풍화토 성토흙의 입도별 안전율을 제시하여 설계에 반영할 수 있도록 하고자 한다.
- 본 연구에서는 지오그리드의 재질, 제조방법 및 인장강도가 내시공성에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 국내에서 보강토구조물에 일반적으로 사용되고 있는 3개사에서 생산된 12종류의 지오그리드를 대상으로 현장 내시공성 시험을 수행하였다. 본 실험에 사용된 지오그리드 보강재 원시료의 인장강도 및 변형 특성을 평가하기 위하여 광폭인장강도시험(EN ISO 10319)을 수행하였다. 본 연구에서 사용한 지오그리드의 일반특성 및 광폭인장강도시험 결과는 표 1에 나타내었다.
- 본 연구에서는 지오그리드의 재질, 제조방법 및 인장강도가 내시공성에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 국내에서 보강토구조물에 일반적으로 사용되고 있는 3개사에서 생산된 12종류의 지오그리드를 대상으로 현장 내시공성 시험을 수행하였다. 본 실험에 사용된 지오그리드 보강재 원시료의 인장강도 및 변형 특성을 평가하기 위하여 광폭인장강도시험(EN ISO 10319)을 수행하였다.
- 성토재 종류에 따른 지오그리드 내시공성을 평가하기 위하여, 현재 국내에서 보강토구조물 축조시 사용되고 있는 다양한 종류의 지오그리드를 대상으로 국내의 보강토구조물 시공조건을 고려한 일련의 현장 내시공성시험을 수행하였다. 또한 내시공성시험에 사용된 일부 지오그리드에 대해서는 일련의 크리프시험을 수행하여 지오그리드의 장기설계인장강도에 미치는 시공시 손상과 크리프의 복합효과를 평가하였다.
- 현장 내시공성 평가에 사용된 일부 지오그리드를 대상으로 원시료와 손상된 시료에 대한 일련의 크리프시험을 수행하여 성토층 다짐으로 손상된 지오그리드의 크리프특성을 분석함으로써, 지오그리드의 시공시 손상 및 크리프 변형이 장기 설계인장강도에 미치는 복합효과를 평가하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 쇄석을 성토재로 사용하여 현장 내시공성시험을 수행한 Geogrid B-2 및 C-2와 최대입경 80mm의 화강풍화토를 성토재로 사용하여 현장 내시공성시험을 수행한 Geogrid C-2 및 C-3를 대상으로 일련의 크리프시험을 수행 및 분석하였다.
제안 방법
- 크리프시험은 지오그리드의 소재에 따라 두 가지 방법으로 수행하였다. PET(Polyester)로 제조된 Geogrid B-2에 대해서는 20℃, 35℃ 및 50℃ 온도에서 최대 1,000시간 동안 크리프시험을 수행하였으며, 크리프 하중으로는 표 1에 나타낸 원시료의 광폭인장강도를 기준으로 50% 및 60%의 하중을 사용하였다. 단기간의 실험결과를 통해 보다 긴 시간에서의 예측치를 얻기 위해 Boltzman이 제시한 시간-온도 중첩원리를 이용하였다(Vinogradov & Malkin, 1980; Takaku, 1980).
- 내시공성 시험 후 추출한 지오그리드 시료에 대하여 광폭인장강도시험을 수행하여 분석하였다. 광폭 인장강도시험은 각 시료에 대하여 7회 이상씩 수행하였으며, 이 중 시험결과가 상이한 경우를 제외한 5회의 시험결과를 평균하였다.
- 국내의 경우 지오그리드의 내시공성을 평가하기 위한 시험법이 아직 규정되어 있지 않은 관계로, 본 연구에서는 내시공성시험에 대한 해외의 여러 시험법들을 비교․검토하여 다음과 같이 현장 내시공성 시험을 수행하였다. 현장 내시공성시험 단면은 그림 2와 같다.
- 본 실험에서는 먼저 비교적 견고한 원지반을 정지한 후, 백호우로 성토재를 대략 40cm 두께로 깔고 정지한 다음, 국내에서 보강토구조물 시공시 다짐장비로 주로 사용되고 있는 10ton 진동로울러로 다짐을 실시하였다. 그리고 지오그리드를 다짐방향과 직각이 되도록 포설하고 그 위에 성토재를 40cm 정도 두께로 포설한 후 진동로울러를 사용하여 무진동으로 1회 및 진동으로 4회 다짐을 실시하였다. 하부성토층과 성토층의 다짐작업 완료후 성토높이는 그림 2(a)에 나타낸 바와 같이 대략 30cm가 되도록 하였고, 현장 들밀도시험을 수행하여 성토층의 상대다짐도(95% 이상)를 확인하였다.
- 내시공성 및 크리프 복합효과가 지오그리드의 장기 설계인장강도에 미치는 영향을 평가하기 위해, 현장 내시공성시험 및 크리프시험 결과에 대해 GRIGG4방법으로 지오그리드의 시공성 강도감소계수(RFID)와 크리프 강도감소 계수(RFCR)를 산정하여 표 5에 나타내었다.
- 내시공성 시험 후 추출한 지오그리드 시료에 대하여 광폭인장강도시험을 수행하여 분석하였다. 광폭 인장강도시험은 각 시료에 대하여 7회 이상씩 수행하였으며, 이 중 시험결과가 상이한 경우를 제외한 5회의 시험결과를 평균하였다.
- 일반적인 시험방법은 기초노상을 실제 구조물 축조시와 동일하게 처리한 후 규정 면적의 지오그리드 시료를 포설하고, 그 상부에 성토재를 포설한 후 실제 구조물 축조시와 동일하게 다짐한다. 다짐 완료후에는 다짐된 상부 흙을 비기계적인 방법으로 지오그리드에 손상이 가지 않도록 제거하여 지오그리드 시료를 추출하고, 추출된 시료에 대한 인장 시험을 수행하여 원시료의 인장강도와 비교한다.
- 하부성토층과 성토층의 다짐작업 완료후 성토높이는 그림 2(a)에 나타낸 바와 같이 대략 30cm가 되도록 하였고, 현장 들밀도시험을 수행하여 성토층의 상대다짐도(95% 이상)를 확인하였다. 다짐 후, 지오그리드가 손상되지 않도록 백호우와 인력으로 조심스럽게 성토재를 제거하고 지오그리드 시료를 추출하였다. 추출된 지오그리드 시료에 대해 시공시의 손상정도를 사진촬영을 포함하여 육안으로 자세히 조사/기록하고, 인장강도시험을 위한 시편(크기 : 0.
- Geogrid C-2 및 C-3의 경우는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 제작되어 지오그리드의 크리프거동이 온도변화에 매우 민감한 특성을 가진다. 따라서 본 연구에서는 일본의 PWRC(2000)에서 제시한 크리프 시험 방법을 토대로 하여 20°C 온도에서 5종류 이상의 재하하중별로 최대 1,000시간 동안 단기 크리프 시험을 수행하였으며, 하중재하 후 시간경과에 따른 크리프 인장변형률을 측정하여 지오그리드의 크리프 하중을 평가하였다.
- 성토재 종류에 따른 지오그리드 내시공성을 평가하기 위하여, 현재 국내에서 보강토구조물 축조시 사용되고 있는 다양한 종류의 지오그리드를 대상으로 국내의 보강토구조물 시공조건을 고려한 일련의 현장 내시공성시험을 수행하였다. 또한 내시공성시험에 사용된 일부 지오그리드에 대해서는 일련의 크리프시험을 수행하여 지오그리드의 장기설계인장강도에 미치는 시공시 손상과 크리프의 복합효과를 평가하였다.
- 본 실험에서는 먼저 비교적 견고한 원지반을 정지한 후, 백호우로 성토재를 대략 40cm 두께로 깔고 정지한 다음, 국내에서 보강토구조물 시공시 다짐장비로 주로 사용되고 있는 10ton 진동로울러로 다짐을 실시하였다. 그리고 지오그리드를 다짐방향과 직각이 되도록 포설하고 그 위에 성토재를 40cm 정도 두께로 포설한 후 진동로울러를 사용하여 무진동으로 1회 및 진동으로 4회 다짐을 실시하였다.
- 본 연구는 크게 두 부분으로 나누어 수행되었다. 우선, 성토재 종류에 따른 지오그리드 내시공성을 평가하기 위하여, 현재 국내에서 보강토구조물 축조시 사용되고 있는 다양한 종류의 지오그리드를 대상으로 국내의 보강토구조물 시공조건을 고려한 일련의 현장 내시공성시험을 수행하고, 다음으로 내시공성 시험에 사용된 일부 지오그리드에 대해서는 일련의 크리프시험을 수행하여 지오그리드의 장기설계인장강도에 미치는 시공시 손상과 크리프의 복합효과를 평가하였다.
- 본 연구에서는 270cm×250cm×105cm 크기의 강재 프레임(frame) 내에 4개의 시료를 동시에 시험할 수 있는 시험장치를 제작하여 크리프 시험을 수행하였다. 본 시험장치는 2개의 항온실로 구성되어 각각 다른 온도조건에서 시험할 수 있도록 되어 있다.
- 본 연구에서는 GRI-GG4(1995) 방법에 준하여 지오그리드의 한계 크리프 변형률을 10%로 하여 크리프 하중을 예측/평가하였다. Geogrid C-2 원시료에 대한 크리프시험 결과를 PWRC(2000)에서 제안한 크리프 하중 평가방법을 이용해 나타내면 그림 6과 같다.
- 성토재의 종류 및 입도변화에 따른 지오그리드의 시공시 감소계수를 평가하기 위해 경기도 파주시 및 용인시 인근의 화강풍화토를 대상으로 최대 입자크기를 40mm, 60mm, 80mm로 변화시켜 내시공성 시험을 수행하였으며, B-2 및 C-2 지오그리드에 대해서는 화강풍화토 이외에 입경이 25mm로 비교적 일정한 쇄석을 성토재로 사용한 경우에 대한 실험도 추가로 수행하였다.
- 성토재의 최대입경을 세 가지 조건(40, 60, 80mm) 으로 변화시켜 수행한 현장 내시공성 시험 후, 다짐 작업으로 인한 지오그리드 표면의 손상정도를 알아보기 위해 추출된 지오그리드에 대한 육안관찰을 수행하였다.
- 본 연구에서는 총 12종류의 지오그리드를 대상으로 3개소의 현장에서 내시공성시험을 수행하였다. 실험시 흙종류와 입도분포에 따른 영향을 고찰하기 위해 파주시(Test site I, Test site II) 및 용인시(Test site III) 인근의 화강풍화토를 대상으로 자체 제작한 대형체가름장치(1.4m×2m, 사진 1 참조)를 이용하여 최대입경을 세 종류(40mm, 60mm, 80mm)로 조정하면서 체가름 작업을 수행한 후, 다짐작업시에 성토재로 사용하였으며, 일부 지오그리드시료에 대해서는 화강풍화토 이외에 직경 25mm의 쇄석을 성토재로 사용한 경우에 대한 실험도 추가로 수행하였다.
- 온도에 따른 이동인자(shift factor)를 산정하여 속성조건에서 실시한 시험결과를 시간축으로 이동시킴으로써 장시간 후의 크리프 하중을 평가하는 시간-온도 중첩원리를 사용하여 Geogrid B-2의 크리프특성을 평가하였다. 본 Geogrid B-2의 온도에 따른 이동인자(shift factor)는 20℃, 35℃ 및 50℃에서 각각 0, -0.
- 본 연구는 크게 두 부분으로 나누어 수행되었다. 우선, 성토재 종류에 따른 지오그리드 내시공성을 평가하기 위하여, 현재 국내에서 보강토구조물 축조시 사용되고 있는 다양한 종류의 지오그리드를 대상으로 국내의 보강토구조물 시공조건을 고려한 일련의 현장 내시공성시험을 수행하고, 다음으로 내시공성 시험에 사용된 일부 지오그리드에 대해서는 일련의 크리프시험을 수행하여 지오그리드의 장기설계인장강도에 미치는 시공시 손상과 크리프의 복합효과를 평가하였다.
- 현장 내시공성 평가에 사용된 일부 지오그리드를 대상으로 원시료와 손상된 시료에 대한 일련의 크리프시험을 수행하여 성토층 다짐으로 손상된 지오그리드의 크리프특성을 분석함으로써, 지오그리드의 시공시 손상 및 크리프 변형이 장기 설계인장강도에 미치는 복합효과를 평가하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 쇄석을 성토재로 사용하여 현장 내시공성시험을 수행한 Geogrid B-2 및 C-2와 최대입경 80mm의 화강풍화토를 성토재로 사용하여 현장 내시공성시험을 수행한 Geogrid C-2 및 C-3를 대상으로 일련의 크리프시험을 수행 및 분석하였다.
- 다짐 후, 지오그리드가 손상되지 않도록 백호우와 인력으로 조심스럽게 성토재를 제거하고 지오그리드 시료를 추출하였다. 추출된 지오그리드 시료에 대해 시공시의 손상정도를 사진촬영을 포함하여 육안으로 자세히 조사/기록하고, 인장강도시험을 위한 시편(크기 : 0.2m×1.4m)을 각각 7개 이상 채취하여 사진 2에 나타낸 바와 같이 광폭인장강도시험(EN ISO 10319)을 수행하였다.
- 본 시험장치는 2개의 항온실로 구성되어 각각 다른 온도조건에서 시험할 수 있도록 되어 있다. 크리프시험시 시료의 크기는 폭 20cm, 길이 80cm로 하였으며, 시료 중심부 20cm 길이에 LVDT를 부착하여 시간경과에 따른 인장변형을 자동으로 측정하였다. 사진 3은 크리프시험기 전경이다.
- 표 1에 나타낸 바와 같이 폴리에스터(Polyester) 섬유를 격자형으로 교차시켜 제직/편직한 후 PVC로 코팅하여 결합형으로 제작한 결합형 지오그리드 6종(Woven 형 3종, WIWK 형 3종), 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene)를 열연신하여 제작한 일체형 지오그리드 3종 그리고 폴리에스터 레진(resin) 을 압출실린더에 통과시켜 편평한 바(bar)형태로 추출한 후 냉각/연신 공정을 통하여 스트립형태로 만들어 이를 격자형으로 교차시켜 레이저 용접한 결합형 지오그리드 3종을 보강재로 선정하였다. 또한 지오 그리드 인장강도가 내시공성에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 각각의 지오그리드 종류별로 최대인장 강도 크기가 다른 지오그리드 3가지씩을 실험재료로 선정하였다.
- 그리고 지오그리드를 다짐방향과 직각이 되도록 포설하고 그 위에 성토재를 40cm 정도 두께로 포설한 후 진동로울러를 사용하여 무진동으로 1회 및 진동으로 4회 다짐을 실시하였다. 하부성토층과 성토층의 다짐작업 완료후 성토높이는 그림 2(a)에 나타낸 바와 같이 대략 30cm가 되도록 하였고, 현장 들밀도시험을 수행하여 성토층의 상대다짐도(95% 이상)를 확인하였다. 다짐 후, 지오그리드가 손상되지 않도록 백호우와 인력으로 조심스럽게 성토재를 제거하고 지오그리드 시료를 추출하였다.
- 현장 내시공성시험 수행전의 지오그리드 원시료와 성토층 다짐시공에 의해 손상을 입은 지오그리드 시료를 대상으로 일련의 크리프시험을 수행하였다. 크리프시험은 지오그리드의 소재에 따라 두 가지 방법으로 수행하였다.
대상 데이터
- 즉, 부분적인 리브의 절단 등 손상정도가 매우 큰 경우는 보강사의 손상이 심하여 광폭인장강도시험이 사실상 어려울 뿐만 아니라 내 시공성 시험에 사용된 전체 시료 중에서 차지하는 비중도 극히 미소하기 때문에 시편으로 사용하지 않았으며, 보강사의 손상정도가 미약한 경우는 광폭인장강도시험결과가 너무 안전측이 될 우려가 있을 것으로 판단되어 시편으로 사용하지 않았다. 따라서 “짓눌림”에 해당하는 부분 중 비교적 손상정도가 큰 것으로 판단되는 상태를 보이는 부분을 20cm×140cm(경사방향×위사방향) 크기로 재단하여 시편으로 사용하였다. 광폭인장강도시험시 시편의 중앙부에 손상된 부분이 위치하도록 하였다.
- 표 1에 나타낸 바와 같이 폴리에스터(Polyester) 섬유를 격자형으로 교차시켜 제직/편직한 후 PVC로 코팅하여 결합형으로 제작한 결합형 지오그리드 6종(Woven 형 3종, WIWK 형 3종), 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene)를 열연신하여 제작한 일체형 지오그리드 3종 그리고 폴리에스터 레진(resin) 을 압출실린더에 통과시켜 편평한 바(bar)형태로 추출한 후 냉각/연신 공정을 통하여 스트립형태로 만들어 이를 격자형으로 교차시켜 레이저 용접한 결합형 지오그리드 3종을 보강재로 선정하였다. 또한 지오 그리드 인장강도가 내시공성에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 각각의 지오그리드 종류별로 최대인장 강도 크기가 다른 지오그리드 3가지씩을 실험재료로 선정하였다.
- 현장 내시공성시험 단면은 그림 2와 같다. 본 연구에서는 총 12종류의 지오그리드를 대상으로 3개소의 현장에서 내시공성시험을 수행하였다. 실험시 흙종류와 입도분포에 따른 영향을 고찰하기 위해 파주시(Test site I, Test site II) 및 용인시(Test site III) 인근의 화강풍화토를 대상으로 자체 제작한 대형체가름장치(1.
- 육안관찰결과를 토대로 광폭인장강도시험에 사용할 시편을 추출하였다. 즉, 부분적인 리브의 절단 등 손상정도가 매우 큰 경우는 보강사의 손상이 심하여 광폭인장강도시험이 사실상 어려울 뿐만 아니라 내 시공성 시험에 사용된 전체 시료 중에서 차지하는 비중도 극히 미소하기 때문에 시편으로 사용하지 않았으며, 보강사의 손상정도가 미약한 경우는 광폭인장강도시험결과가 너무 안전측이 될 우려가 있을 것으로 판단되어 시편으로 사용하지 않았다.
이론/모형
- PET(Polyester)로 제조된 Geogrid B-2에 대해서는 20℃, 35℃ 및 50℃ 온도에서 최대 1,000시간 동안 크리프시험을 수행하였으며, 크리프 하중으로는 표 1에 나타낸 원시료의 광폭인장강도를 기준으로 50% 및 60%의 하중을 사용하였다. 단기간의 실험결과를 통해 보다 긴 시간에서의 예측치를 얻기 위해 Boltzman이 제시한 시간-온도 중첩원리를 이용하였다(Vinogradov & Malkin, 1980; Takaku, 1980).
- 현장 내시공성시험 수행전의 지오그리드 원시료와 성토층 다짐시공에 의해 손상을 입은 지오그리드 시료를 대상으로 일련의 크리프시험을 수행하였다. 크리프시험은 지오그리드의 소재에 따라 두 가지 방법으로 수행하였다. PET(Polyester)로 제조된 Geogrid B-2에 대해서는 20℃, 35℃ 및 50℃ 온도에서 최대 1,000시간 동안 크리프시험을 수행하였으며, 크리프 하중으로는 표 1에 나타낸 원시료의 광폭인장강도를 기준으로 50% 및 60%의 하중을 사용하였다.
성능/효과
- 1. 성토층 다짐으로 인한 지오그리드의 인장강도감소(내시공성) 효과는 지오그리드의 재질 및 제조방법이 동일한 경우, 원시료의 인장강도 크기에 관계없이 유사하게 나타났다.
- 2. 지오그리드의 시공성 감소계수 RFID는 강성이 비교적 작은 결합형 PET 지오그리드인 경우 최대 입경이 40mm, 60mm 및 80mm일 때 각각 1.35, 1.55 및 1.70, 상대적으로 강성이 큰 지오그리드의 경우에는 성토재 최대입경에 관계없이 1.05로 평가되어, 비교적 강성이 작은 결합형 PET 지오그리드의 경우 성토재의 최대입경이 클수록 시공중 인장강도감소가 크고, 상대적으로 강성이 큰 지오그리드의 경우에는 연성인 지오그리드에 비해 시공중 인장강도 감소가 작을 뿐 아니라 성토재 최대입경의 크기에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 성토층 다짐으로 인한 지오그리드의 인장강도감소는 지오그리드의 제조방법과 성토재의 최대입경에 영향을 받음을 알 수 있다.
- 3. 지오그리드의 시공성 강도감소계수는 결합형 PET 지오그리드가 상대적으로 강성이 큰 일체형 HDPE 지오그리드 보다 큰 반면에 크리프 강도감소계수는 일체형 HDPE 지오그리드의 경우가 50% 정도 큰 것으로 나타나, 지오그리드의 내시공성 및 크리프 특성은 지오그리드의 재질 및 제조방법에 크게 영향을 받음을 알 수 있다.
- 4. 내시공성과 크리프 복합효과 고려시의 인장강도 감소계수 감소율은 결합형 지오그리드(내시공성 시험 후 인장강도감소율 20%)와 일체형 지오그리드(내시공성시험 후 인장강도감소율 2.8%～4.7%)에서 각각 4.3%～20.1% 범위내의 값과 0%～2.2%인 것으로 나타나, 내시공성과 크리프의 복합 효과가 지오그리드의 장기 설계인장강도 산정에 미치는 영향은 시공중 강도감소가 큰 경우에 더 크게 나타남을 알 수 있다.
- 5. 지오그리드의 장기 설계인장강도 산정시 필요한 인장강도 감소계수를 영향인자별로 각각 산정하고 있는 현행 설계법은, 각 영향인자 상호간의 복합효과를 고려하여 강도감소계수를 산정하는 방법에 비해 지오그리드의 강도감소계수를 안전측으로 산정한다.
- C형 지오그리드의 경우 내시공성과 크리프 복합 효과의 영향이 비교적 작게 평가된 원인은, 시공중 강도감소가 상대적으로 작았기 때문인 것으로 판단된다. 결론적으로 본 연구를 통해 내시공성 및 크리프 복합효과가 지오그리드의 장기 설계인장강도 산정에 미치는 영향은 시공중 강도감소가 큰 경우에 더 크게 나타나고, 현행 설계법으로 산정된 지오그리드의 강도감소계수는 안전측임을 알 수 있다.
- 다만, 상대적으로 강성이 작은 A형 및 B형 지오그리드 시료의 경우에는 리브의 일부가 절단된 상태가 다소 발견되었다. 또한 동일한 지오그리드에 대한 손상지점수는 성토재의 최대입경이 클수록 더 많은 것으로 나타났다.
- 표 2에서, 성토층 다짐으로 인한 지오그리드의 인장강도감소는 최대인장변형률의 감소(표 1 참조)와 함께 발생함을 알 수 있다. 또한 성토층 다짐으로 인한 지오그리드의 평균 인장강도 감소율은, 지오그리드 B-2의 경우 25mm 쇄석 성토재 사용시 20%인 것으로 나타나 최대입경 40mm 인 화강풍화토 성토재를 사용한 경우와 유사한 것으로 나타났고, 지오그리드 C-2는 최대입경 40mm, 60mm 및 80mm 화강풍화토와 25mm 쇄석 성토재 사용시 모두 5% 미만인 것으로 나타났다.
- 2% 이하인 것으로 나타났다. 또한 지오그리드의 재질 및 제조방법이 동일한 경우, 지오그리드의 최대인장강도는 시공중 인장강도감소에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- 4%로 나타나 10%의 변형률을 벗어나지 않는 안정한 크리프특성을 가지는 것으로 평가되었다. 반면에 내시공성시험 후 손상된 시료는, 50% 하중에서는 1,000,000시간 이후의 장기 크리프 변형이 7.8%로 평가되어 안정한 크리프특성을 가지나, 60% 하중에 대해서는 크리프 변형률 거동이 시간경과에 따라 수렴하는 안정적인 거동을 보이지 않는 것으로 나타나, 적정 크리프 하중은 광폭하중의 50%～60%의 사이에 존재함을 알 수 있다.
- 일반적으로 육안관찰시 지오그리드의 시공중 손상정도는 벗겨짐(general abrasion), 짓눌림(bruise), 찢김(split) 혹은 절단됨(cut)으로 표현 및 기록된다(Austin, 1997). 본 내시공성시험 후 추출한 지오그리드를 물로 깨끗이 씻은 다음 육안관찰한 결과, 대부분의 손상은 지오그리드 표면부의 벗겨짐 혹은 짓눌림인 것으로 나타났다. 다만, 상대적으로 강성이 작은 A형 및 B형 지오그리드 시료의 경우에는 리브의 일부가 절단된 상태가 다소 발견되었다.
- 그림 4에서 지오그리드의 인장강도감소는 지오그리드의 제조방법과 성토흙의 최대입경에 영향을 받음을 알 수 있다. 즉, 성토층 다짐으로 인한 인장강도감소는, 비교적 강성이 작은 A 및 B 형 지오그리드의 경우 성토재의 최대입경이 클수록 인장강도감소율이 더 크고 그 값은 대략 20%～40%인 것으로 나타났고, 반면에 C 및 D 형 지오그리드의 경우는 성토재의 최대입경에 관계없이 5.2% 이하인 것으로 나타났다. 또한 지오그리드의 재질 및 제조방법이 동일한 경우, 지오그리드의 최대인장강도는 시공중 인장강도감소에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- 직경 25mm 쇄석을 성토재로 사용한 경우 지오그리드의 시공 중 손상을 평가하기 위해 추가로 수행된 B-2 및 C-2 지오그리드에 대한 시공중 강도감소 평가 결과를 화강풍화토 성토재를 사용한 시험결과와 함께 표 2에 나타내었다. 표 2에서, 성토층 다짐으로 인한 지오그리드의 인장강도감소는 최대인장변형률의 감소(표 1 참조)와 함께 발생함을 알 수 있다. 또한 성토층 다짐으로 인한 지오그리드의 평균 인장강도 감소율은, 지오그리드 B-2의 경우 25mm 쇄석 성토재 사용시 20%인 것으로 나타나 최대입경 40mm 인 화강풍화토 성토재를 사용한 경우와 유사한 것으로 나타났고, 지오그리드 C-2는 최대입경 40mm, 60mm 및 80mm 화강풍화토와 25mm 쇄석 성토재 사용시 모두 5% 미만인 것으로 나타났다.
- 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 화강풍화토 성토재를 사용하여 수행한 내시공성시험 결과, 지오그리드의 시공성 감소계수는 추가적인 안전율을 고려하면 강성이 비교적 작은 A형 및 B형 지오그리의 경우 화강풍화토 성토재의 최대입경이 40mm, 60mm 및 80mm일 때 각각 1.35, 1.55 및 1.70로 평가할 수 있고, C형 및 D형 지오그리드의 경우에는 성토재 최대 입경에 관계없이 1.05로 평가할 수 있다. 한편, 25mm 쇄석을 성토재로 사용하여 수행한 현장 내시공성시험 결과로부터 산정한 시공성 감소계수는, B-2 지오 그리드의 경우 최대입경 40mm인 화강풍화토 성토재를 사용한 경우와 비교적 유사한 것으로 나타났고, C-2 지오그리드의 경우에는 화강풍화토 성토재를 사용한 경우와 유사하게 시공 중 다짐으로 인한 지오그리드의 손상이 그다지 크지 않은 것으로 나타났다.
- 그림 7과 같이 예측된 크리프하중의 적정성은 그림 87에 나타낸 바와 같이 하중비-크리프 변형 증가율 곡선을 도시하여 검증하였다. 표 4에서 알 수있는 바와 같이 시공시 손상으로 인해 C형 지오그리드의 크리프 하중이 원시료에 비해 2.6%～3.1% 정도 감소하는 것으로 나타났다.
- 표 5에서 알 수 있는 바와 같이, Geogrid B-2의 경우 복합효과 고려시 인장강도 감소계수가 4.3%～20.1% 범위 내에서 감소하고, Geogrid C-2 및 Geogrid C-3의 경우에는 0%～2.2% 감소하는 것으로 나타났다. C형 지오그리드의 경우 내시공성과 크리프 복합 효과의 영향이 비교적 작게 평가된 원인은, 시공중 강도감소가 상대적으로 작았기 때문인 것으로 판단된다.
- 05로 평가할 수 있다. 한편, 25mm 쇄석을 성토재로 사용하여 수행한 현장 내시공성시험 결과로부터 산정한 시공성 감소계수는, B-2 지오 그리드의 경우 최대입경 40mm인 화강풍화토 성토재를 사용한 경우와 비교적 유사한 것으로 나타났고, C-2 지오그리드의 경우에는 화강풍화토 성토재를 사용한 경우와 유사하게 시공 중 다짐으로 인한 지오그리드의 손상이 그다지 크지 않은 것으로 나타났다.
- 그림 3에서 알 수 있듯이 세 현장의 흙시료 모두 통일분류법상 SW(입도분포가 양호한 모래)로 분류된다. 한편, 실내 다짐실험(D다짐) 결과, Test site I의 흙시료는 최대건조밀도 20kN/m3, 최적함수비 8.2%였으며, Test site II의 흙시료는 최대건조밀도 20kN/m3, 최적함수비 9.3%, 그리고 Test site III의 흙시료는 최대건도밀도 19kN/m3, 최적함수비 11.1%였다.
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