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문제 정의
- 본 연구에서는 국내 여름철 장마 기간 강우조건에 대해 보강토 구조물의 안정성을 정량적으로 분석하고 이에 대한 대책을 마련하기 위한 연구의 일환으로서 국내 강우 자료를 바탕으로 보강토 옹벽에 대해 다양한 매개변수 연구를 수행하였다. 이를 위해 가상의 보강토 옹벽 시공조건에 대해 국내 강우 특성을 토대로 다양한 강우 조건에 대한 부정류 침투해석을 수행하고 그 결과를 불포화토 전단강도가 고려된 한계 평형 해석 기반의 사면안정해석에 반영하여 강우 시 시간에 따른 안전율 변화 경향을 고찰하였다.
- 본 연구에서는 이러한 관점에서 국내 여름철 장마 기간 강우조건에 대해 보강토 구조물의 안정성을 정량적으로 분석하고 이에 대한 대책을 마련하기 위한 연구의 일환으로서 국내 강우 자료를 바탕으로 보강토 옹벽에 대해 다양한 매개변수 연구를 수행하였다. 이를 위해 불포화토 개념이 접목된 유한요소해석 개념의 부정류해석을 수행하였으며 이를 불포화토 전단 강도 개념에 근거한 한계평형해석과 연계 시켜 강우가 보강토 옹벽의 안정성에 미치는 영향을 고찰하였다.
가설 설정
- 9m의 옹벽을 고려하였다. 그림 1 에서 보이는 바와 같이 해석 대상 보강토 옹벽은 장기설계인 장강 도가 20kN/m인 지오 그리드가 길이 0.7H, 연직 간격 600mm로 포설되는 것으로 가정하였다.
- 보이는 바와 같이 유한요소해석에서는 해석 모델링에 있어 지반은 4절점 평면변형요소를 적용하였으며 경계조건의 설정에 있어서 하부 기초지반의 측면 경계면(D-E, G-H)에는 지하 수위를 고려하여 일정수두조건을 지정하였으며, 하단 경계면에는, no flux, 의 경계조건을 설정하였다. 한편, 지하 수위는 옹벽 기초 하부 5m에 위치하는 것으로 가정하였으며 고려대상 보강토 옹벽의 전면 벽체와 쇄석 배수층은 배수 기능이 충분히 발휘되는 경우를 대상으로 하였다. 한편, 부정류 침투해석의 결과는 해석 이전 초기 간극수압 분포 결과에 좌우되므로(Blake 2003) 부정류 해석실시 이전에 아래 제시된 2005년 5~6월의 강우 기록을 이용하여 초기 간극수압 분포를 구현하였다(그림 4).
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