고분자 토목섬유를 활용한 지하구조물의 양압력 제거에 관한 연구
Uplift Pressure Removal in Underground Structure Utilizing Polymer Geosysthetics
초록/요약
최근 대규모 토목 · 건설 프로젝트는 용지 매입비용 및 각종 민원으로 인하여, 공유수면을 매립하거나 해안 및 하천지역의 용지를 활용하고 있다. 공유수면을 매립한 지반이나 해안 및 하천 지역의 지반은 지하수위가 높기 때문에 지반굴착시 히빙(Heaving) 및 구조물 완공 후 지하수 누수 및 양압력(Uplift pressure)으로 인한 기초지반의 파괴 및 균열 등이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 양압력으로 인해 많은 문제가 발생하는 매립지의 흙을 이용하여 토목섬유를 배수재로 사용하였을 경우의 실내모사실험을 실시하여 양압력의 소산특성을 고찰하였으며, 침투해석프로그램을 사용하여 압력단계에 따른 배수량 및 양압력의 변화를 검토하고자 연구를 수행하였다. 연구결과 흙내부의 간극수압은 수압단계에 따라 약간의 차이를 보였지만 50%에서 57%정도에서 수렴하는 것으로 나타났고, 배수량은 상부수압에 따라 선형적으로 증가하는 결과를 나타냈다. 수치해석결과 흙내부의 간극수압은 수압에 따라 선형적으로 증가하는 현상을 보였으며, 각 수압단계에서 간극수압의 감소형태는 거의 동일한 형태로 나타났다. 배수량도 수압에 따라 선형적으로 증가하는 현상을 나타냈다. 본 연구에서 실내모사실험과 수치해석을 비교해 본 결과 비슷한 결과를 나타냈으며, 지하수위가 높은 지역에 지하구조물을 축조할 경우에 지오컴포지트와 같은 토목섬유를 하부에 배수제로 사용한다면 양압력의 효율적인 저감효과와 시공적인 측면과 경제적인 측면에서도 많은 잇점이 있을 것으로 판단된다.
more초록/요약
The latest large scale civil engineering projects are being implemented by reclaiming the sea or utilizing seashore and river areas. Because the reclaimed land shows high underground water level. This high underground water level causes the destruction and crack of building foundation by uplift pressure and ground water leakage. This study was executed laboratory test for used goesynthetic by drainage and was investigated decrease effect of uplift pressure and was examined change for quantity of drainage and uplift pressure to use infiltration analysis program. Result of study, pore water pressure was shown some difference according to water pressure step and converges about 47% to 56%. Quantity of drainage was shown result that increase linearly according to upper part water pressure. Numerical analysis result, pore water pressure was shown form that increase lineally according to water pressure. At each water pressure step, decrease form of pore water pressure was shown in almost equal form. Quantity of drainage wsa shown form that increase lineally according to water pressure. This study was shown result similar that compare numerical analysis and laboratory test. Estimate that a lot of advantages are in efficient reduction effect of uplift pressure and that is the construction side and economical side if use geosynthetic such as geocomposite to drainage on lower part in case of high underground water level builds underground structure in area
more목차
Ⅰ. 서론 = 1
1.1 연구 배경 및 목적 = 1
1.2 연구 내용 및 범위 = 2
Ⅱ. 이론적 배경 = 4
2.1 양압력에 의한 지반활동 및 대책공법 = 4
2.1.1 양압력에 의한 지반활동 = 4
2.1.2 양압력에 대한 대책공법 = 9
2.2 토목섬유 배수층의 투수이론 = 11
2.2.1 통수성(Permittivity) = 11
2.2.2 전수성(Transmissivity) = 13
Ⅲ. 실내실험 = 15
3.1 흙시료의 공학적 특성 = 15
3.2 토목섬유 투수실험 = 17
3.2.1 수직투수실험 = 17
3.2.2 수평투수실험 = 20
3.2.3 투수 실험결과 = 23
3.3 실내 배수실험 = 30
3.3.1 실내 배수실험 장치 = 30
3.3.2 실내 배수실험 방법 = 35
3.3.3 실내 배수실험 결과 = 38
Ⅳ. 수치해석 = 43
4.1 해석프로그램 및 모델링 = 43
4.2 수치해석 결과 및 분석 = 47
Ⅴ. 결론 = 58
참고문헌 = 61
ABSTRACT = 64