실내 시험기에 의하여 3가지 타입의 지오그리드의 시공 시 손상을 압밀조건에 따라 평가하였다. 이 실험은 ENV ISO 10722-1에 근거하여 실행되었다. 우선 실험에 사용된 흙 입자의 입도분석과 함수비를 측정하였다. 그리고 내시공성에 영향을 주는 인자로서 반복하중과 지오그리드의 타입을 변화시켰다. 실험에 사용된 시료는 6, 8, 10T woven, warp-knitted, welded type의 지오그리드이다. 이 실험은 반복하중과 감소계수의 관계를 설명하기 규명하기 위하여 진행되었다. 실험 결과 반복하중은 지오그리드의 손상과 밀접한 관련이 있었다. 특히, welded type의 지오그리드의 경우는 다른 종류의 지오그리드보다 더 낮은 감소경향을 보였는데 이는 coating material 때문이다. 즉 welded type의 지오그리드는 피복 재료가 PP이나 나머지 다른 두 종류의 경우 PVC로 되어있다. 다짐 횟수 이외의 감소 계수를 측정하기 위하여 실험을 하였다. 흙 입자의 크기가 9.5mm이상 23.5mm이하인 자갈을 가지고 다시 내시공성 시험을 하였다. 시료 포설 전 흙의 다짐 횟수를 200회로 하였으며, 그 이유는 이때의 감소계수가 다른 조건보다 더 크기 때문이었다.
실내 시험기에 의하여 3가지 타입의 지오그리드의 시공 시 손상을 압밀조건에 따라 평가하였다. 이 실험은 ENV ISO 10722-1에 근거하여 실행되었다. 우선 실험에 사용된 흙 입자의 입도분석과 함수비를 측정하였다. 그리고 내시공성에 영향을 주는 인자로서 반복하중과 지오그리드의 타입을 변화시켰다. 실험에 사용된 시료는 6, 8, 10T woven, warp-knitted, welded type의 지오그리드이다. 이 실험은 반복하중과 감소계수의 관계를 설명하기 규명하기 위하여 진행되었다. 실험 결과 반복하중은 지오그리드의 손상과 밀접한 관련이 있었다. 특히, welded type의 지오그리드의 경우는 다른 종류의 지오그리드보다 더 낮은 감소경향을 보였는데 이는 coating material 때문이다. 즉 welded type의 지오그리드는 피복 재료가 PP이나 나머지 다른 두 종류의 경우 PVC로 되어있다. 다짐 횟수 이외의 감소 계수를 측정하기 위하여 실험을 하였다. 흙 입자의 크기가 9.5mm이상 23.5mm이하인 자갈을 가지고 다시 내시공성 시험을 하였다. 시료 포설 전 흙의 다짐 횟수를 200회로 하였으며, 그 이유는 이때의 감소계수가 다른 조건보다 더 크기 때문이었다.
Installation damage of 3 types of geogrids was evaluated with compaction condition by laboratory tester. This experimental was in accordance with ENV ISO 10722-1. First, soil distribution and water content were conducted. And then we changed cyclic loading time and type of geogrids as a factor of in...
Installation damage of 3 types of geogrids was evaluated with compaction condition by laboratory tester. This experimental was in accordance with ENV ISO 10722-1. First, soil distribution and water content were conducted. And then we changed cyclic loading time and type of geogrids as a factor of installation damage. The samples are woven, warp-knitted, welded type of 6, 8, 10T. This study aims to give an insight into the relationships between installation damage and cyclic loading time. The result of studies was that strength of the damaged geogrids can be closely correlated with the time of loading cycles. Especially, welded type shows slower slope than two types of geogrids due to coating materials. That means welded type is coated with PP (Polypropylene), but the other two types of geogrids are coated with PVC (Polyvinyl Chloride). To confirm another factor different method was performed. The size of soil was used between 9.5 mm and 23.5 m to compare initial experimental. Cyclic loading compaction is taken 200 times before installation test and the reason is that the reduction factor of this case by installation damage was higher than other compaction loading conditions.
Installation damage of 3 types of geogrids was evaluated with compaction condition by laboratory tester. This experimental was in accordance with ENV ISO 10722-1. First, soil distribution and water content were conducted. And then we changed cyclic loading time and type of geogrids as a factor of installation damage. The samples are woven, warp-knitted, welded type of 6, 8, 10T. This study aims to give an insight into the relationships between installation damage and cyclic loading time. The result of studies was that strength of the damaged geogrids can be closely correlated with the time of loading cycles. Especially, welded type shows slower slope than two types of geogrids due to coating materials. That means welded type is coated with PP (Polypropylene), but the other two types of geogrids are coated with PVC (Polyvinyl Chloride). To confirm another factor different method was performed. The size of soil was used between 9.5 mm and 23.5 m to compare initial experimental. Cyclic loading compaction is taken 200 times before installation test and the reason is that the reduction factor of this case by installation damage was higher than other compaction loading conditions.
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문제 정의
국내의 경우 토목합성재료의 내시공성 평가에 대한규정이 아직 없는 관계로, 해외의 여러 시험법들을 비교 검토해보면 내시공성 시험은 현장에 포설된 토목합성재료의 상부에 성토재가 포설되고 다짐작업이 시행될 경우, 이러한 시공에 의해 토목합성재료가 손상되는 정도를 평가하기 위해 수행된다. 이 시험법은 ASTM D 5818-95, FHWA, GRI Test Method GG4(b) 등에 규정되어 있다.
제안 방법
(4) 각각의 지오그리드에 대하여 극한강도를 구하였다. woven type의 6T를 제외한 모든 지오그리드가 실제의 허용강도가 실제 측정된 강도보다 크게 나타났다.
5mm 이하인 흙을 사용하여 다짐한 경우 200회 다짐이 극한조건임을 알 수 있었다. 그리고 이 상태에서 지오그리드 시료를 포설한 후 200회, 400회, 600회, 800회 순으로 다짐한 다음 인장강도 변화를 측정하여 시공 시 손상을 평가하였다. 1) 현장 채취 골재
시험방법은 기초노상을 실제 구조물 축조 시와 동일하게 처리한 후 규정 면적의 토목합성재료를 포설한 후 실제 구조물 축조 시와 동일하게 다짐한다. 다짐 완료 후 에는 다짐된 상부 흙을 비기계적인 방법으로 토목합성재료에 손상이 가지 않도록 제거하여 토목합성재료를 추출하고, 추출된 시료에 대한 인장시험을 수행하여 원 시료와의 인장강도를 비교한다.
현장에서 채취한 골재 중 입자의 크기가 26.5mm 이상인 자갈을 가지고 내시공성실험을 하였다 잎서 선행된 연구 결과와 비교하기 위하여 실시하였으며, 선행 실험의 조건은 최대 입경이 40, 60, 80mm의 조건에 대하여 실시하였다.
현장에서 흙 시료를 채취한 후 입도분석과 함수비를 측정한 후 Fig. 1에서 보는 바와 같이 test box안에 흙 시료를 채운 후 그리드를 포설하였다. 그리고 다시 흙 시료를 그리드 위에 포설한 후 상부를 판으로 덮은 후다 짐작 업을 하였다.
이러한 사실을 감안하여 본연구에서는 선행된 현장테스트를 기초로 하여 현재 사용되고 있는 지오그리드 3종 9개 제품에 대하여 실내 내시 공성 시험을 하였다. 현장조건과 부합하는 골재를 채취한 후 입도분석과 함수 비를 측정하였으며 각각의 지오그리드에대하여 다짐횟수를 변화시키고, 또한 골재의 크기를 변화시켜서 실험한 후 인장강도 변화를 측정하여 시공 시 손상에 의한 감소계수를 측정, 고찰하였다.
대상 데이터
본 실험에서 사용된 시료는 각각 6T, 8T, 10T의 인장강도를 가진 woven type과 warp-knitted type 그리고 welded type의 지오그리드를 사용하였다.
실제 현장에서 사용되는 골재를 채취하여 입도분석을 하였으며, 본 실험에서 이용한 기구의 체의 크기는 각각 26.5, 9.5, 4.75, 2.36, 1.18mm, 500μm, 250μm, 150μm, 106顷의 10단계의 체를 사용하였다. 함수비의 측정은 KS F 2306에 의거하여 측정하였다
인덱스 테스트의 경우는 표준화된 시험법이 없고, 현장조건에서 발생하는 토목합성재료의 파괴를 완벽하게 설명 할 수 있는 실험실 시험이 아직 존재하지 않으며, 현장 테스트의 경우는 경비와 시간이 많이 소비되며 다른 현장조건에 대한 충분한 데이터를 제시하지 못하는 단점이 존대한다. 이러한 사실을 감안하여 본연구에서는 선행된 현장테스트를 기초로 하여 현재 사용되고 있는 지오그리드 3종 9개 제품에 대하여 실내 내시 공성 시험을 하였다. 현장조건과 부합하는 골재를 채취한 후 입도분석과 함수 비를 측정하였으며 각각의 지오그리드에대하여 다짐횟수를 변화시키고, 또한 골재의 크기를 변화시켜서 실험한 후 인장강도 변화를 측정하여 시공 시 손상에 의한 감소계수를 측정, 고찰하였다.
이론/모형
내시공성 시험 후 지오그리드의 시공 시 손상을 시험 전 후의 인장강도 감소로 측정하였으며, 만능인장시험 기를 이용하여, ASTM D 4595(Tensile properties of geotextile by the wide-width strip method)의거, 인장강도를 평가하였다.
18mm, 500μm, 250μm, 150μm, 106顷의 10단계의 체를 사용하였다. 함수비의 측정은 KS F 2306에 의거하여 측정하였다
성능/효과
(2) Warp-knitted type의 결과에서 보듯이 다짐 횟수가 증가 할수록 인장강도 감소율이 감소하는 경향을 나타냈다. 특히 자갈을 가지고 실험을 하였을 경우, 그 감소율이 다른 조건보다 큼을 확인할 수 있었다.
특히 자갈을 가지고 실험을 하였을 경우, 그 감소율이 다른 조건보다 큼을 확인할 수 있었다. (3) Woven type에서는 전형적인 다짐횟수와 인장강도의 감소를 살펴볼 수 있었다. 특히 800회의 반복하중과 자갈에서 큰 인장강도 감소를 나타내었다.
14는 지오그리드의 종류별 횟수에 따른 인장강도의 변화를 나타낸 것이다. Welded type의 경우는 큰 감소를 나타내지는 않았지만 woven 및 warp knit type 지오그리드의 경우는 반복하중의 증가, 특히 gravel에서의 시공 시 감소되는 경향이 뚜렷하게 나타났다 이는 극한조건에서의 손상을 의미하기 때문에 상대적으로 다른 두 종류의 지오그리드보다는 내시공성이 우수하다고 할 수 있다.
구하였다. woven type의 6T를 제외한 모든 지오그리드가 실제의 허용강도가 실제 측정된 강도보다 크게 나타났다.
Table 5에 각각 나타내었다. 감소계수의 범위가 1.1 ~ 1.5정도임을 고려할 때 시공 시 손상에 의한 감소계수는 이보다 작음을 알 수 있었다. Fig.
다짐작업은 지오그리드 시료 포설 전 극한 다짐 조건을 구하기 위하여 흙 입도 크기가 9.5mm이상 23.5mm 이하인 흙을 사용하여 다짐한 경우 200회 다짐이 극한조건임을 알 수 있었다. 그리고 이 상태에서 지오그리드 시료를 포설한 후 200회, 400회, 600회, 800회 순으로 다짐한 다음 인장강도 변화를 측정하여 시공 시 손상을 평가하였다.
16에 다짐 하중에 의한 시공 시 손상 감소계수를 나타내었다. 반복 횟수가 증가함에 따라 감소계수는 또한 증가하였는데, 특히 극한조건인 gmvel에서의 감소계수가 큼을 알 수 있었다.
실내 실험을 통한 지오그리드의 RFm를 측정한 결과 시 편의 종류에 따라 다른 결과를 나타내었으나 전체적인 경향은 일치함을 알 수 있었다. 또한 안전율을 고려하여 제품이 생산되었음을 확인할 수 있었으며, 실험 결과를 요약하면 다음과 같다
이상에서 나타난 바와 같이 실제 시공현장의 골재를 가지고 실험을 한 결과 다짐횟수와 인장강도 감소의 관계를 파악할 수 있었으며, 이는 곧 실외실험을 대체할 수 있는 골재의 선정과 다짐횟수의 결정에 영향을 미칠 것이라 생각된다. 그러나 이번 실험에서는 골재의 입자분포가 좁게 이루어져 있으며, 또한 다른 종류의 골재에 대하여 어떠한 자료도 존재하지 않기 때문에 이러한 방향에서 좀 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
후속연구
생각된다. 그러나 이번 실험에서는 골재의 입자분포가 좁게 이루어져 있으며, 또한 다른 종류의 골재에 대하여 어떠한 자료도 존재하지 않기 때문에 이러한 방향에서 좀 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
참고문헌 (11)
Huang C. C. (2006), 'Investigation of installation damage of some geogrids using laboratory tests', Geosynthetics International, 13, No.1, pp.23-27
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Hsieh, C. (2001), 'The Installation damage of woven rib geogrids under various backfills', Geosynthetics Conference 2001, pp.553-557
Silvano, R. P. (2004), 'Damage during installation laboratory testinfluence of the type of granular material in the behavior of non-woven geotextiles', GeoAsia 2004, pp.967-970
Hufenus, R. (2006), 'Full-scale field tests on geosynthetic reinforced unpaves roads on soft subgrade', Geotextiles and Geomembranes, 24, pp.21-37
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