[논문]풍화암 지반에 정착된 앵커의 인발저항 특성

이승환; 황의석; 이봉열; 김학문

제안 방법

대상현장에 시공된 앵커에 대하여 현장 확인시험시 측정된 탄성범위내의 신장량을 이용하여 유효정착 장(Leb)을 산정하고, 이 결과를 통하여 품질관리를 평가하였다. 앵커의 설치위치별 변동계수 및 유효정착 장의 품질관리 평가 결과는 다음 표 2와 같다.
그러나 앵커체 시공후 실시되는 확인 시험 및 하중계에 의한 흙막이벽의 앵커체에 적용하는 지반과 앵커체의 마찰저항, 내부마찰각에 대한 연구는 미비하고 흙막이 구조물의 앵커체 설계에 있어서 불확실한 점이 많은 실정이다. 따라서 본 연구는 풍화암이 깊게 나타나는 대상현장에서 앵커지지 흙막이벽체(강성벽체, 지하연속벽)에 시공된 1,500여 지점의 앵커에 대한 확인시험 결과로부터 앵커 설치위치별 최대 시험하중에서의 신장량을 측정하여 앵 커 체와 정착지 반의 주면마찰저항을 확인하고 정착지반과 앵커 체에 발휘되는 마찰저항각과의 상관관계를 추정하였다. 분석결과를 통해 기존 연구 및 설계에서 적용하고 있는 특성치와 비교 분석하여 흙막이벽 에 작용하는 합리적인 앵커지지력을 고찰하였다.
따라서 본 연구는 풍화암이 깊게 나타나는 대상현장에서 앵커지지 흙막이벽체(강성벽체, 지하연속벽)에 시공된 1,500여 지점의 앵커에 대한 확인시험 결과로부터 앵커 설치위치별 최대 시험하중에서의 신장량을 측정하여 앵 커 체와 정착지 반의 주면마찰저항을 확인하고 정착지반과 앵커 체에 발휘되는 마찰저항각과의 상관관계를 추정하였다. 분석결과를 통해 기존 연구 및 설계에서 적용하고 있는 특성치와 비교 분석하여 흙막이벽 에 작용하는 합리적인 앵커지지력을 고찰하였다.
풍화암 지반에 시공된 1,500여개의 앵커에 대한 현장 확인시험을 실시하여 신장량(elongation)을 측정하고 탄성 신장량의 상한선과 하한선을 기준으로 앵커체의 주면 마찰저항(弓) 및 지반과 앵커체에 발휘되는 마찰저항 각(0m°b)의 분포범위 및 상관관계를 비교. 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

대상현장의 지층분포는 상부로부터 매립층, 실트층, 실트질 모래층, 풍화토층, 풍화암층으로 구성되어 있고 시공된 ground anchor 의 주정착장이 놓이는 지층은 풍화암 지반으로서 지표면으로부터 10m 아래 에 놓이게 된다. 대상 현장의 최대 굴착심도는 GL.
본 연구의 대상현장은 경기도 부천에 위치한 지하굴착 현장으로 풍화암이 깊게 분포하고 있어, 풍화 암 지반에 정착된 앵커의 마찰특성을 연구하는데 적합하며, 본 현장의 1,500여 지점의 확인시험 결과 데이터를 활용하였다. 연구 대상현장의 강성벽체(지하연속벽^ 적용된 앵커의 특성 등의 개요는 다음 표 1과 같다.

데이터처리

앵커의 확인시험결과는 계획 최대하중하의 시간의존성 신장, 유효 앵커 자유길이 Lef, 소성 신장량, 인장시험 결과와 비교 평가된다. 현장 확인시험의 평가기준은 앵커의 자유장과 정착장에 대해 탄성 신 장량의 상한치와 하한치를 산정하여 적용하였으며, 신장량의 상한치와 하한치의 산정 방법은 다음 식 (1) ~ (3)과 같다.

성능/효과

(1) 강성벽체(지하연속벽)의 풍화암 지반에 시공된 앵커체에 대한 주면 마찰저항은 신장량의 상한치와 하 한치 범위내에서 비선형 곡선 형태로 증가하는 경향을 보이고 있는 것으로 확인되었으며, 신장량의 하한치에서 주면 마찰저항력이 일정한 형태로 수렴하는 것으로 나타났으며, 상한치에서는 시험하중이 증가됨에 따라 극한상태를 보이고 있는 것으로 나타났다. 그 결과 풍화암 지반에 시공된 앵커의 신장량에 따른 확인 주면마찰저항(Tp)의 특성은 설계 주면 마찰저항의 40.
(2) 확인시험 결과로부터 산정된 정착지반의 주면마찰저항의 분포는 정착장의 평균심도가 증가함에 따라 유효상재하중에 의한 영향으로 앵커 설치 위치별로 주면마찰저항 값이 증가하고 있는 것으로 나 타났으며, 탄성 신장량의 상한치와 하한치에서의 상관관계 식을 얻을 수 있었다.
(3) 심도비 (Have色)에 따른 주면마찰저항비(弓/砌)가 선형적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 다음과 같은 상한치와 하한치의 상관관계 식을 얻을 수 있었으며, 분석결과 심도가 14.5m ~ 32.6m의 풍화 암지반에 시공된 앵커의 심도비가 0.94 이하에서는 설계 주면마찰저항의 63.7% ~ 105.3%의 범위로, 심도비가 0.94 이상인 경우에는 105.3% ~ 130.0% 크게 나타나는 것으로 확인 되었다.
(4) 현장 확인시험에 의한 주면마찰저항에 따라 앵커체의 정착지반에 발휘되는 마찰저항각은 상한치와 하한치 범위내에서 비선형 곡선 형태로 증가하는 경향을 보이고 있는 것으로 확인되었으며, 앵커체 정착지반에 발휘되는 마찰저항각은 유효상재하중이 커질수록 증가하는 경향을 보이고 있으며, 상한 치에서 앵커 설치위치별로 시험하중이 증가됨에 따라 일정한 형태로 수렴하는 것으로 나타났다.
(1) 강성벽체(지하연속벽)의 풍화암 지반에 시공된 앵커체에 대한 주면 마찰저항은 신장량의 상한치와 하 한치 범위내에서 비선형 곡선 형태로 증가하는 경향을 보이고 있는 것으로 확인되었으며, 신장량의 하한치에서 주면 마찰저항력이 일정한 형태로 수렴하는 것으로 나타났으며, 상한치에서는 시험하중이 증가됨에 따라 극한상태를 보이고 있는 것으로 나타났다. 그 결과 풍화암 지반에 시공된 앵커의 신장량에 따른 확인 주면마찰저항(Tp)의 특성은 설계 주면 마찰저항의 40.4~169.4% 범위내에 존재하는 것으로 확인되었다.
대상 현장에 시공된 앵커의 현장 확인시험 결과로부터 측정된 신장량으로부터 주면마찰저항을 산정하여 앵커 설치위치별 정착장의 평균심도와의 특성을 비교 분석한 결과 정착장의 평균심도와 주면마찰저 항의 상관관계는 그림 4와 같고, 풍화암 지반에 시공된 앵커의 정착장의 평균심도와 확인시험 결과로부터 산정된 정착지반의 주면마찰저항의 분포는 정착장의 평균 심도가 증가함에 따라 유효상재하중에 의한 영향으로 앵커 설치위치별로 주면마찰저항값이 증가하고 있는 것으로 나타났다.
대상 현장에 시공된 현장 확인시험 결과로부터 얻은 주면 마찰 저항과 앵커체의 정착지반에 발휘되는 마찰저항각의 특성을 비교 분석한 결과는 다음 그림6과 같으며 풍화암 지반에 시공된 앵커의 설치 위치 별 시험 하중에 의한 확인 시험을 실시 측정된 주면 마찰저항에 따라 발휘되는 마찰저항각은 상한치와 하 한치 범위내에서 비선형 곡선 형태로 증가하는 경향을 보이고 있는 것으로 확인되었으며, 앵커체 정착 지반에 발휘되는 마찰저항각은 유효 상재 하중이 커질수록 증가하는 경향을 보이고 있으며 상한치에서 앵커 설치 위치별로 시험하중이 증가됨에 따라 일정한 형태로 수렴하는 것을 확인할 수 있다.
6m의 풍화암 지반에 시공된 앵커에 대해 최종굴착 심도에 따른 앵커 설치 위치별 정착 장의 평균 심도와 설계 주면마찰저항과 현장 확인 시험에 얻은 정착지반의 주면 마찰 저항 비의 특성을 비교 분석한 결과 심도비 (Have/H)에 따른 주면 마찰저항비 (弓 / Cd)가 식 (8), (9)와 같이 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한 최종 굴착 심도에 따른 앵커 설치 위치별 정착 장의 평균심도 비가 0.5~1.124의 풍화암 지반에 시공된 앵커의 주면 마찰 저항비는 탄성 신장량의 상한치에서 0.874~1.648, 탄성 신장량의 하한치에서 0.382 ~ 0.811의 범위내에 존재하는 것으로 확인되었다.
분석에 사용된 유효정착장의 품질관리 평가 결과 변동계수는 앵커의 설치위별로 11.3% ~ 19.2% 범 위로 나타났으며, 시공된 앵커의 유효정착장에 대한 품질관리는 우수내지 보통인 것으로 확인되었다.
앵커에 대해 최종 굴착 심도에 따른 앵커 설치 위치별 정착 장의 평균 심도와 설계 주면마찰저항과 현 장확인 실험에서 얻은 정착 지반의 주면 마찰저항 특성을 비교 분석한 결과 심도비 (Have/H)에 따른 주 면마찰저항비의 상관관계는 다음 그림 5와 같으며 평균 심도가 14.5m~32.6m의 풍화암 지반에 시공된 앵커에 대해 최종굴착 심도에 따른 앵커 설치 위치별 정착 장의 평균 심도와 설계 주면마찰저항과 현장 확인 시험에 얻은 정착지반의 주면 마찰 저항 비의 특성을 비교 분석한 결과 심도비 (Have/H)에 따른 주면 마찰저항비 (弓 / Cd)가 식 (8), (9)와 같이 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한 최종 굴착 심도에 따른 앵커 설치 위치별 정착 장의 평균심도 비가 0.
현장 확인 시험시 측정된 탄성범위내의 신장량으로부터 유효정착장과 유효자유장의 길이를 구하고 식 (5)~(7)로부터 확인시험에 의한 주면 마찰저항을 구할 수 있다, 이 관계로부터 신장량과 주면마찰저항과 의 특성을 비교 분석한 결과 신장량과 주면 마찰저항의 상관관계는 다음 그림 3과 같다. 풍화암 지반에 시공된 앵커의 설치 위치별 시험 하중에 의한 신장량을 측정하여 시공된 앵커체에 대한 주면 마찰저항은 신장량의 상한치와 하한치 범위내에서 비선형 곡선 형태로 증가하는 경향을 보이고 있는 것으로 확인되었으며, 신장량의 하한치에서 주면 마찰저항력이 일정한 형태로 수렴하는 것으로 나타났고, 상한치에서는 시험하중이 증가됨에 따라 극한 상태를 보이고 있는 것으로 나타났다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] 풍화암 지반에 정착된 앵커의 인발저항 특성
Pull - out Capacity of Ground Anchor in Weathered Rock 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] 풍화암 지반에 정착된 앵커의 인발저항 특성 Pull - out Capacity of Ground Anchor in Weathered Rock 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] 풍화암 지반에 정착된 앵커의 인발저항 특성
Pull - out Capacity of Ground Anchor in Weathered Rock 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper