표제지
목차
국문초록 12
ABSTRACT 14
제1장 서론 16
1.1. 연구 배경 및 필요성 16
1.2. 연구 내용 및 범위 19
제2장 성토 비탈면 지반지지력 평가 21
2.1. 성토지반 지반지지력 산정방법 21
2.2. 평판재하시험 및 동적콘관입시험을 통한 지반지지력 산정 24
2.3. 흙의 건조밀도와 다짐도 34
제3장 지주 수평지지력 시험 현황 및 개선방안 37
3.1. 지주 수평지지력 이론 37
3.2. 국내·외 지주 수평지지력 시험 현황 40
3.2.1. 미국 40
3.2.2. 일본 44
3.2.3. 국내 46
3.3. 국내 지주 수평지지력 시험의 문제점 분석 46
제4장 지주 수평지지력 시험 평가 및 분석 49
4.1. 지주 수평지지력 시험 평가 목적 49
4.2. 지주 근입깊이가 지주 수평지지력에 미치는 영향 50
4.2.1. 현장시험 전경 50
4.2.2. 현장 지반물성 53
4.2.3. 지주 재료특성 54
4.2.4. 지주 근입깊이 영향 54
4.2.5. 지주 설치 위치 및 근입 깊이 영향 68
4.3. 횡하중 재하 가력속도가 지주 수평지지력에 미치는 영향 70
4.3.1. 현장시험 전경 70
4.3.2. 가력속도 영향 71
4.4. 지주 위치가 지주 수평지지력에 미치는 영향 74
4.4.1. 현장시험 전경 74
4.4.2. 현장 지반물성 75
4.4.3. 지주 설치 위치에 따른 지주 수평지지력 76
4.5. 성능시험장(충돌시험장) 지주 시험 80
4.5.1. 성능시험장 전경 81
4.5.2. 지주 시험 Layout 82
4.5.3. 동적 콘관입시험 83
4.5.4. 지주 수평지지력 시험 88
4.5.5. 성능시험장 성토지반 조성 89
4.5.6. 다짐과 비다짐 영향평가를 위한 지주 시험 Layout 92
4.5.7. 성토지반 조성 후 동적 콘관입시험 94
4.5.8. 성토지반 조성 후 지주 수평지지력 시험 97
4.6. 지주 보강방법에 따른 지주 수평지지력 99
4.6.1. 지주 보강 유형 99
4.6.2. 지주 보강 유형에 따른 지주 수평지지력 101
제5장 수평지지력 시험법 개선방안의 도출 105
5.1. 국내 지주 수평지지력 시험법 개선 방안 105
5.2. 도로안전시설 설치 및 관리지침 (지주 수평지지력) 106
5.3. 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람 (지주 수평지지력) 110
제6장 결론 113
① 충돌시험장에서 현장 비탈면과 유사한 지반조건 확보방안 제시 113
② 간이시험 (동적콘관입시험)을 통한 현장기준과 유사한 충돌시험장 114
③ 다짐도와 동적콘관입지수 산정을 통한 지반지지력 확보 방안 제시 114
④ 상부 지표면으로부터 300mm 깊이까지의 다짐과 비다짐 그리고 비탈면 다짐이 지주 수평지지력에 미치는 영향 검토 115
⑤ 지주 근입깊이와 설치 위치에 따른 지주 수평지지력 지표 제공 115
⑥ 지주 보강 공법 유형별 보강 효과 검토 116
⑦ 동하중시험을 정하중시험으로 대체 합리적 근거 제시 116
⑧ 다짐도 및 지반 지지력이 지주 수평지지력에 미치는 영향 검토 116
⑨ 국내 지침서 및 업무편람 개선안 제시 117
참고문헌 118
부록 123
부록 Ⅰ. 도로안전시설 설치 및 관리지침 개선안(지주 수평지지력) 123
부록 Ⅱ. 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람 개선안(지주 수평지지력) 126
표 2.1. 흙쌓기 재료의 품질기준 25
표 2.2. 다짐시험의 판정기준 25
표 2.3. 다양한 재료의 전형적인 CBR과 탄성계수 26
표 2.4. DPI에 따라 분류된 Φ' 28
표 2.5. 연구 제안식 29
표 2.6. 다양한 토질에 따른 전형적인 CBR과 DPI 범위 30
표 4.1. 다짐횟수에 따른 CBR 53
표 4.2. 원형 지주(Φ139.8 × 4.5T)의 재료특성 54
표 4.3. 말뚝 제원과 전형적인 크기 59
표 4.4. 동하중 시험을 통한 극한 횡하중에 다른 지주변위 68
표 4.5. 다짐횟수에 따른 CBR 76
표 4.6. 들밀도 시험 결과 83
표 4.7. 동적 콘 관입시험 결과 88
표 4.8. 지주 최대 수평지지력 88
표 4.9. 들밀도 시험 결과 (성토 후) 93
표 4.10. 동적 콘 관입시험 결과 (성토후) 97
표 4.11. 지주 최대 수평지지력 (지표면까지 다짐) 98
표 4.12. 지주 최대 수평지지력 (지표면까지 다짐) 99
표 5.1. 도로안전시설 설치 및 관리지침 개선안 106
표 5.2. 차량방호 안전시설 실물충돌시험 업무편람 개선안 110
표 Ⅱ.1. 지주 수평지지력 시험결과 (예) 128
표 Ⅱ.2. 지주 수평 지지력 시험 계측항목 및 계측방법 133
표 Ⅱ.3. 지주 수평지지력 시험성적서(예시) 134
그림 2.1. 동적콘관입시험 (Dynamic Cone Penetration Test, DCPT) 22
그림 2.2. 동적콘관입시험기(Dynamic Cone Penetrometer,DCP) 22
그림 2.3. 평판재하시험 (Plate Loading Test, PLT) 23
그림 2.4. 평판재하시험을 통한 지반반력계수 산정방법 24
그림 2.5. DPI와 and Ks 상관관계 28
그림 2.6. 다짐도와 K₃₀ 상호관계 31
그림 2.7. 다짐도와 DPI 상호관계 31
그림 2.8. CBR과 DPI 상호관계 32
그림 2.9. DPI와 K₃₀ 상호관계 33
그림 2.10. 세립질 흙의 현장 다짐시험 34
그림 2.11. 세립질 흙 프록터 곡선 35
그림 2.12. Lateritic 흙과 쇄석 프록터 곡선 35
그림 2.13. CBR과 최대건조중량 (a) 세립질 흙, (b) Lateritic 흙과 (c) 쇄석 35
그림 3.1. 사질토와 c-Φ 성질을 가진 흙지반의 경우 횡방향 극한지지력 산정을 위한 Brinch-Hansen 식 37
그림 3.2. 비탈면 식생 연약지반에 설치된 지주의 가력에 의한 변위 39
그림 3.3. MASH(2009) 목차 - 흙의 지지력 성능평가 지주 수평지지력 시험 42
그림 3.4. 정하중 지주시험 43
그림 3.5. 동하중 지주시험 44
그림 3.6. 정하중 및 동하중 시험을 통한 지주 수평지지력 지주 수평변위와 하중 상관관계 44
그림 3.7. 성토부의 수평지주 수평지지력 시험 (예) 47
그림 4.1. 비탈면 식생 연약지반에 설치된 지주 50
그림 4.2. 성토 비탈면 현장시험 전경 51
그림 4.3. SB4 지주(D=140mm, t=4.5mm) 설치 현황 51
그림 4.4. 지주 근입깊이에 따른 지주 수평지지력 측정 - 지주 9개 설치 52
그림 4.5. 성토 비탈면 입도분포곡선 54
그림 4.6. 반력대를 포함한 지주 시험 장치 55
그림 4.7. 수평지주 수평지지력 기록 장치 56
그림 4.8. 지표면(포장면)으로부터 상부 650mm 가력 위치 표시 56
그림 4.9. 수평하중이 작용하는 강(鋼) 지주의 von Misses 응력과 변위 57
그림 4.10. 지반 상부층 파괴 메커니즘 57
그림 4.11. 가상적인 쐐기 파괴 58
그림 4.12. 지주 근입깊이에 따른 지반파괴 형태 58
그림 4.13. 흙의 입도분포곡선, 상대다짐도 90% 60
그림 4.14. 횡하중에 의한 비탈면에서의 말뚝 변위 60
그림 4.15. 비탈면에 생성된 흙의 반력 60
그림 4.16. 흙의 내부마찰각이 48˚-52˚ 인 경우 강(鋼)지주의 수치해석과 현장시험 결과 비교 61
그림 4.17. 지주 근입깊이에 따른 지주 수평지지력 계측 결과 62
그림 4.18. 지주 근입깊이에 따른 지주 수평지지력 67
그림 4.19. 충격하중과 지주 근입깊이에 따른 지주 수평지지력 67
그림 4.20. 지주 위치 및 근입깊이에 따른 최대횡하중 69
그림 4.21. 깊이에 따른 p-y 곡선의 비교 70
그림 4.22. 가력 속도에 따른 지주 지지력 측정 - 지주 4개 설치 70
그림 4.23. 가력속도에 따른 지반파괴 형태 71
그림 4.24. 가력속도에 따른 지주 수평지지력 계측 결과 71
그림 4.25. 가력 속도에 따른 지주 수평지지력 74
그림 4.26. 비탈면 시작점으로부터 다양한 이격거리에 따른 지주 설치 75
그림 4.27. 지주 설치 전과 후 B.P로부터 이격거리 측정 (예시, 300mm) 75
그림 4.28. 성토 비탈면 입도분포곡선 76
그림 4.29. 지주 위치에 따른 지주 수평지지력 계측 결과 (계속) 77
그림 4.30. 비탈면 시작점 이격거리에 따른 지주 수평지지력 80
그림 4.31. 한국도로공사 도로안전시설 성능시험장 위치 (예산) 81
그림 4.32. 충돌지점과 충돌지점 외 지주 설치 82
그림 4.33. 비탈면과 지주 수평지지력 시험 전경 82
그림 4.34. 총 5개 지주 수평지지력 시험 후 각 지주의 쐐기 파괴 전경 82
그림 4.35. 지주 설치 배치도 83
그림 4.36. 동적콘관입시험 후 근입깊이에 따라 산정된 DPI 85
그림 4.37. 다짐 및 지반물성 실험 샘플링 89
그림 4.38. 지표면으로부터 300mm 깊이까지 다짐 구간 지주 설치 90
그림 4.39. 지표면으로부터 300mm 깊이까지 비다짐 구간 지주 설치 90
그림 4.40. 비탈면 다짐 전경 91
그림 4.41. 지표면까지 다짐 구간의 추가 비탈면 다짐 후 지주 수평지지력 시험 전경 91
그림 4.42. 지표면으로부터 300mm 깊이까지 비다짐 구간의 추가 비탈면 다짐 후 지주 수평지지력 시험 전경 92
그림 4.43. 지주 설치 배치도 (성토 후) 93
그림 4.44. 동적콘관입시험 후 근입깊이에 따라 산정된 DPI (성토 후) 94
그림 4.45. 지주 보강 유형 (Type A, B, C, D) 100
그림 4.46. 지주 보강 유형 (Type A, B, C, D)별 현장 사진 100
그림 4.47. 무보강 지주 수평지지력 계측 결과 101
그림 4.48. 지주 보강 유형에 따른 지반 파괴 102
그림 4.49. 지주 보강 유형에 따른 지주 수평지지력 계측 결과 103