초록 ▼

본 연구에서는 폐타이어를 활용한 지반보강 및 옹벽시공 실용화 연구를 위하여 1차년도에 실내 및 현장시험을 통하여 기본특성 및 설계인장강도를 결정하였다. 그리고 이를 바탕으로 2차년도에는 폐타이어를 실구조물에 적용을 함으로써 폐타이어가 지반보강재로서 활용 가능함을 확인하였다.
◎ 1차년도
○ 실내.현장시험에서 사용하기 위하여 폐타이어를 이용한 시작품 제작
○ 실내.현장시험에서 사용한 사질토와 풍화토의 기본물성시험 및 대형전단시험
○ 폐타이어를 대량으로 연결해서 사용하기 위한 연결부에서의 인장시험
○ 폐타이어

본 연구에서는 폐타이어를 활용한 지반보강 및 옹벽시공 실용화 연구를 위하여 1차년도에 실내 및 현장시험을 통하여 기본특성 및 설계인장강도를 결정하였다. 그리고 이를 바탕으로 2차년도에는 폐타이어를 실구조물에 적용을 함으로써 폐타이어가 지반보강재로서 활용 가능함을 확인하였다.
◎ 1차년도
○ 실내.현장시험에서 사용하기 위하여 폐타이어를 이용한 시작품 제작
○ 실내.현장시험에서 사용한 사질토와 풍화토의 기본물성시험 및 대형전단시험
○ 폐타이어를 대량으로 연결해서 사용하기 위한 연결부에서의 인장시험
○ 폐타이어를 지반보강재로서 사용하기 위한 환경영향 평가 및 내구성 검토
○ 지반보강재로서 보강효과를 확인하기 위한 토조 및 현장 평판재하시험
○ 구조물 설계에 필요한 허용인발저항력을 산정하기 위한 현장인발시험
◎ 2차년도
○ 보강 성토사면 및 보강토 옹벽의 시공을 위한 시작품 제작
○ 폐타이어의 침출수를 수집하기 위한 지반조성 및 시설시공
○ 폐타이어를 지반보강재로서 활용한 보강사면 및 보강토 옹벽시공
○ 보강사면 및 보강토 옹벽의 거동 계측 및 자료분석
○ 수치해석 프로그램을 이용한 안정성 해석
○ 폐타이어의 침출수 수집, 수질분석 및 환경영향 평가

Abstract ▼

Fundamental index properties also studied in the laboratory and pull-out tests under an embankment for the first year. The test items are listed below.
○ Making of tire mat and Tirecell for lab. and field tests
○ Direct shear test using large shear box to determine the interface angle of frict

Fundamental index properties also studied in the laboratory and pull-out tests under an embankment for the first year. The test items are listed below.
○ Making of tire mat and Tirecell for lab. and field tests
○ Direct shear test using large shear box to determine the interface angle of friction between tires and soil for both sand and granite soils
○ Pull-out test of connection parts of tires using universal testing machine
○ Environmental assesment for various sizes of tire shreds and durability test under severe conditions
○ Plate loading test to confirm soil reinforcement in a chamber and in field
○ Pull-out tests of tire mat and Tirecell under an embankments for various heights and types of mats

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...4
• SUMMARY...10
• 목차...13
• 제 1 장 서 론...29
• 1절. 연구개발의 목적...29
• 2절. 연구개발의 필요성...29
• 1. 연구개발의 필요성...29
• 2. 연구개발의 중요성...30
• 3절. 연구범위...36
• 1. 폐타이어를 이용한 시작품 제작...36
• 2. 사질토와 풍화토의 기본물성시험 및 대형전단시험...37
• 3. 연결부 인장시험...37
• 4. 환경영향시험 및 내구성 시험...37
• 5. 평판재하시험...38
• 6. 현장인발시험...38
• 7. 보강 성토사면...39
• 8. 보강토 옹벽...39
• 9. 폐타이어의 침출수 분석...39
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황...40
• 1절. 국내기술동향...40
• 2절. 국외기술동향...40
• 3절. 기술동향 분석 결론...42
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...43
• 1절. 기본물성 및 강도시험...43
• 1. 사질토의 기본물성 시험...43
• 2. 대형전단시험...44
• 가. 시험종류...44
• 나. 시험방법...44
• 다. 결과 및 고찰...45
• 3. 타이어 연결부의 인장시험...47
• 가. 시험종류...47
• 나. 시험방법...49
• 다. 결과 및 고찰...50
• (1) 타이어셀 unit 연결부 인장시험...50
• (2) 트레드 연결부 인장시험...52
• 4. 결론...54
• 2절. 환경영향시험...55
• 1. 폐타이어의 용출특성...55
• 가. 환경적 유해성 검토...55
• 나. 입경에 따른 용출특성...55
• 다. 배수조건에 따른 용출특성...56
• 2. 폐타이어의 내구성...60
• 가. 시험조건 및 방법...60
• 나. 시험결과...61
• 3. 결론...64
• 3절. 평판재하시험...65
• 1. 토조내 재하시험...65
• 가. 시험개요...65
• 나. 시험준비...65
• (1) 시험토조 제작...65
• (2) 타이어셀 제작...66
• 다. 시험방법...67
• (1) 재하시험...67
• (2) 극한지지력의 결정...68
• (3) 지반보강 효과...68
• 라. 시험결과 및 고찰...69
• (1) 무보강시험...69
• (2) 타이어 종류에 따른 보강효과...70
• (가) 상대밀도...70
• (나) 타이어셀 LT와 PC의 비교...72
• 2. 현장재하시험...75
• 가. 시험개요...75
• 나. 지반조성 및 시험대설치...76
• 다. 시험결과 및 고찰...79
• (1) 지반조성 시료의 물성치...79
• (2) 재하판직경에 의한 영향...81
• (3) 보강재 종류에 의한 영향...83
• (4) 보강재 수에 의한 영향...83
• (5) 상대다짐도에 의한 영향...83
• 3. 결론...85
• 4절. 인발시험...86
• 1. 시험개요...86
• 2. 시험준비...89
• 가. 지반조성...89
• (1) 풍화토의 특성...89
• (2) 트레드매트 설치...91
• (3) 재하용 성토...95
• 나. 시험대설치...96
• 3. 인발시험...98
• 4. 극한인발저항력의 산정...98
• 5. 시험결과 및 고찰...99
• 가. 지오그리드와 각각의 트레드매트 인발시험 결과...99
• 나. 지오셀과 각각의 타이어셀 인발시험 결과...101
• 다. 트레드매트와 타이어셀, 지오그리드와 지오셀 비교...104
• 라. 성토고에 따른 트레드매트의 인발시험 결과...105
• 6. 결론...106
• 5절. 보강성토사면...108
• 1. 보강 성토사면의 설계...108
• 가. 설계개요...108
• 나. 설계조건...109
• 다. 폐타이어의 인장강도...112
• 라. 보강재의 설계...113
• (1) 보강재의 단위폭 당 전체 보강재 인장력(TS)의 계산...113
• (2) Chart를 이용한 최대 전체 보강재 인장력(TS-MAX)의 계산...116
• (3) 보강재 수직간격(SV)의 계산...117
• (4) 보강재의 설계길이(L) 계산...118
• (가) 임계영역에 의한 방법...119
• (나) 계산에 의한 방법...119
• 2. 보강 성토사면의 안정해석...121
• 가. 활동(sliding)에 대한 안정...121
• 나. 전반적(deep seated global) 안정...122
• 다. 지반지지력에 대한 안정...124
• 3. 보강 성토사면의 시공...125
• 가. 시공개요...125
• 나. 기초터파기...126
• 다. 경사계 설치...126
• 라. 침출수 집수시설 시공...127
• (1) 차수층 시공...127
• (2) 배수층 시공...128
• (3) 집수정 설치...129
• 마. 침하계 설치...129
• 바. 보강 성토사면의 시공...130
• (1) 타이어셀 보강 성토사면...130
• (2) 트레드매트 보강 성토사면...131
• 사. 사면 법면부 식생...132
• 4. 계측...133
• 가. 경사계...133
• (1) 타이어셀...134
• (2) 트레드매트...134
• 나. 침하계...135
• 5. 결론...136
• 6절. 보강토 옹벽...137
• 1. 보강토 옹벽의 설계...137
• 가. 설계 개요...137
• 나. 설계현황 및 설계조건...138
• 다. 외적안정 검토...139
• (1) 예비설계단면 가정...139
• (2) 외적안정성 검토를 위한 토압...139
• (가) 타이어셀 보강토 옹벽...140
• (나) 트레드매트 보강토 옹벽...141
• (3) 저면활동에 대한 안정성 검토...141
• (가) 타이어셀 보강토 옹벽...142
• (나) 트레드매트 보강토 옹벽...143
• (4) 전도에 대한 안정성 검토...143
• (가) 타이어셀 보강토 옹벽...144
• (나) 트레드매트 보강토 옹벽...144
• (5) 그 외의 외적안정성...145
• 라. 내적안정 검토...145
• (1) 단면가정...145
• (가) 셀형 보강재 보강토 옹벽...145
• (나) 쉬트형 보강재 보강토 옹벽...145
• (다) 타이어셀 및 트레드매트 보강토 옹벽...147
• (2) 보강재의 강도결정...147
• (3) 가상파괴면의 설정...148
• (4) 보강재의 파단파괴에 대한 안정성 검토...149
• (가) 보강토체 내부의 토압분포...149
• (나) 보강재의 소요인장력(TMAX)의 계산...150
• (5) 보강재의 인발파괴에 대한 안정성 검토...152
• 마. 전체 사면활동에 대한 안정성...153
• 바. 추가상재하중에 대한 검토...153
• 2. 보강토 옹벽의 시공...154
• 가. 시공개요...154
• 나. 기초터파기...155
• 다. 경사계 설치...155
• 라. 침출수 집수시설 시공...156
• (1) 차수층 시공...156
• (2) 배수층 시공...157
• (3) 집수정 설치...158
• 마. 침하계 설치...158
• 바. 보강토 옹벽의 시공...159
• (1) 타이어셀 보강토 옹벽...159
• (2) 트레드매트 보강토 옹벽...160
• 사. 쉬트타켓 설치...161
• 아. 옹벽 전면부 식생...162
• 3. 계측...163
• 가. 경사계...163
• (1) 타이어셀 보강토 옹벽...163
• (2) 트레드매트 보강토 옹벽...164
• 나. 벽체변위...164
• 다. 횡토압...166
• 라. 침하판...167
• 4. 결론...169
• 7절. 폐타이어의 침출수 분석...171
• 1. 개요...171
• 2. 침출수 집배수층의 시공...171
• 3. 침출수 분석...172
• 가. 분석항목...172
• 나. 분석방법...173
• 4. 침출수 분석 결과...174
• 5. 결론...176
• 8절. 종합결론...177
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...180
• 1절. 연구개발목표 달성도...180
• 1. 연구개발 수행 진도율...180
• 가. 1차년도...180
• 나. 2차년도...181
• 2. 연구개발 목표의 달성도...182
• 가. 1차년도...182
• 나. 2차년도...183
• 2절. 관련분야 기술 발전에의 기여도...184
• 1. 기술적 성과 및 파급효과...184
• 2. 시장성 및 경제적 기대성과...184
• 가. 폐타이어를 활용한 보강토 옹벽의 경제성 분석...184
• 나. 시정성 및 경제적 기대성과...187
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...189
• 1절. 연구성과...189
• 2절. 연구결과의 활용방안...189
• 1. 활용방안...189
• 2. 향후 예상되는 활용분야...189
• 3. 추가연구 분야...189
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...191
• 제 7 장 참고문헌...193
• 부 록 - 타이어셀 보강토 옹벽 시방서...207