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스파이럴 볼트 변형률계를 이용한 연약지반기초 및 암반사면 거동 계측
Measurement of Soft Ground Foundation and Rock Slope Behavior Using Spiral Bolt Strain Gauge

강성승    (조선대학교 에너지자원공학과   ); 히라타 아츠오    (소조대학 에코디자인학과   ); 정승회    (조선대학교 에너지자원공학과   ); 이우람    (조선대학교 에너지자원공학과   ); 제동광    (조선대학교 에너지자원공학과   ); 김대현    (조선대학교 토목공학과  );
  • 초록

    본 연구에서는 연약지반기초 및 암반사면 거동 계측 도구로서 스파이럴 볼트 변형률계의 적용 가능성을 살펴보고자 한다. 이 변형률계가 지중에 설치되었을 때, 지반에 대한 인발 저항성이 높아 지반 보강용으로 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 유연성의 특징을 가지고 있기 때문에 지반의 거동 상태를 파악하는데 유용하게 이용될 수 있다. 연약지반기초에 대한 스파이럴 볼트의 변형률 계측결과, 변형률 측정 초기에는 안정한 상태를 보이다가 400일이 경과한 시점에서는 스파이럴 볼트 변형률계의 윗부분과 중간부분에서 큰 변화가 관찰되었다. 이러한 변화는 동일한 시기에 강수량 증가와 함께 빈번하게 발생한 진도 1~2의 지진에 의한 영향으로 지반이 이완되어 야기한 것으로 분석된다. 암반사면에 대한 스파이럴 볼트의 변형률 계측결과, 측정시작일로부터 50일 동안에 안정한 상태를 보였으며 50~160일 기간에는 매설길이 4.2 m 지점(P6)의 변형률 게이지에서 가장 큰 변형률을 보였다. 그러나 P6 변형률 게이지를 제외한 나머지 게이지는 특이한 변화를 보이지 않았다. 스파이럴 볼트 변형률계의 측정결과를 종합적으로 살펴보면 측정대상인 연약지반기초와 암반사면은 안정적인 것으로 판단된다. 본 연구에서 소개하는 스파이럴 볼트 변형률계는 연약지반기초 및 암반사면 거동의 모니터링과 동시에 대상지반의 보강에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.


    This study is to consider applicability of spiral bolt strain gauge as an instrument measuring behavior of soft ground foundation and rock slope. When the instrument was installed on the ground, it can be useful to identify the state of ground behavior because it has the characteristics of flexibility, as well as to apply the ground reinforcement because it has higher pull-out resistance to the ground. From the measurement of behavior to soft ground foundation, the strain shows a stable state in the beginning, then was observed significant change in the upper and the middle of spiral bolt strain gauge after 400 days. This is analyzed that ground loosening, which is due to occurred frequent earthquake of magnitude 1~2 with increased rainfall, lead to the instability of the ground. From the measurement of behavior to rock slope, the strain shows a stable state with very little change in a period of 0~50 days and the biggest strain at 4.2 m (P6) in a period of 50~100 days, then other places except P6 was maintained at a stable state in a period of 100~160 days. The reason is analyzed because that blasting for excavated limestone surrounding was affected to the largest at P6. However, based on the size of strain change by behavior of the soft ground foundation and rock slope, it is considered that the present condition are not effected on stability of retaining structure and rock slope. In conclusion, the proposed spiral bolt strain gauge can be useful to measure behavior of soft ground foundation and rock slope, and also to be measured behavior as well as reinforcement of the target ground.


  • 주제어

    연약지반기초 .   암반사면 .   스파이럴 볼트 변형률계 .   인발저항 .   지반보강.  

  • 참고문헌 (5)

    1. 강성승, 2005, 새로운 지보재로 개발된 스파이럴바의 축방향 저항력 산정법, 대한토목학회논문집, 25, 387-394. 
    2. 황정규, 2003, 건설기술자를 위한 지반공학의 기초이론, 구미서관, pp. 445-478. 
    3. Dally, J. W. and W. F. Riley, 1991, Experimental stress analysis, McGraw-Hill. 
    4. Kokaji, S., S. S. Kang and A. Hirata, 2005, Interaction between spiral bar and crushed rock in borehole, 2005 East Asia Joint Symposium on Rock Engineering, Fukuoka, Japan, August 9-10, 2005, pp. 127-131. 
    5. Beer, F. P. and E.R. Johnston, Jr., 1992, Mechanics of materials, McGraw-Hill, pp. 530-569. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Cho, Young-Dong ; Kang, Choo-Won ; Kim, Jae-Woong 2010. "A Study on the Supporting Effect of a Spiral Bolt as a Support System" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, 20(5): 332~343     
    2. Lee, Hong-Ro ; Lee, Jae-Bong 2012. "Modeling of Petri-Net for an Simulation of Cut Slope Test on GIS" 한국지리정보학회지 = Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, 15(2): 1~11     

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    1. 2010 "Newmark $\beta$ 방법에 의한 지반진동의 단자유도계 구조물 동적응답 시간이력 해석" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space 20 (4): 292~298    
    2. 2011 "자연환경하에서 암석의 풍화특성과 풍화암석의 강도평가" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space 21 (6): 460~470    
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    9. 2014 "Paleostress of the Joseon and Pyeongan Supergroups in South Korea using the New Calcite Strain Gauge (NCSG)" 지질공학 = The journal of engineering geology 24 (3): 311~322    
    10. 2015 "전남 구례지역의 백악기층에 나타나는 화산암에 대한 K-Ar 연대" 한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society 36 (1): 27~35    
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