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다양한 시험법에 의해 산정된 토목섬유 사이의 접촉면 전단강도 비교

Comparisons on the Interface Shear Strength of Geosynthetics Evaluated by Using Various Kinds of Testing Methods

  • 서민우 (한국수자원공사 수자원연구원) ;
  • 오명학 (서울대학교 에너지자원신기술연구소) ;
  • 윤현석 (삼성엔지니어링(주) 환경기술설계팀) ;
  • 박준법 (서울대학교 지구환경시스템공학부)
  • 투고 : 2005.09.05
  • 심사 : 2006.01.31
  • 발행 : 2006.03.30

초록

4종류 토목섬유 조합으로 구성된 4가지 토목섬유 접촉면의 정적 및 동적 하중 상태에서의 전단거동을 평가하였다. 정적하중 조건에서 경사판 시험과 직접전단 시험을 수행하였으며, 두가지 시험 결과를 상호 비교하였다. 비교 결과 직접전단 시험의 경우, 직접전단 시험이 수행되지 아니한 낮은 응력 단계에서의 접촉면 전단강도를 실제보다 크게 예측할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 또한 정적상태에서 수행된 두 종류 시험을 통해 산정된 전단강도를 이용하여 곡선형태의 파괴 포락선식을 구할 수 있었다. 한편 정적 전단강도와 진동대시험을 통해 동적 하중 상태에서 구한 접촉면 전단강도를 비교하여, 하중 특성과 가해진 응력 크기에 따라 각기 다른 마찰 특성을 보임을 확인하였다. 따라서 토목섬유 사이의 접촉면 전단강도를 정확히 평가하기 위해서는 실제 현장에 설치되는 재료를 대상으로 예상되는 응력의 크기와 하중 유형을 고려하여 시험이 수행되어야 할 것이다.

The shear behavior of four different interfaces consisting of four types of geosynthetics was investigated, and both static and dynamic test for the geosynthetic interfaces were conducted. The monotonic shear experiments were performed by using an inclined board apparatus and large direct shear device. The interface shear strength obtained from the inclined board test was compared with calculated values from large direct shear tests. The comparison results indicated that direct shear tests show high possibility to over-predict the shear strength in the low normal stress range where direct shear tests are not performed. Curved failure envelopes were also obtained for interface cases where two static shear tests were conducted. By comparing the friction angles measured from three tests, i.e. direct shear, inclined board, and shaking table test, it was found that the friction angle might be different depending on the test method and normal stresses applied in the research. Therefore, it was concluded that the testing method should be determined carefully by considering the type of loads and the normal stress expected in the field with using the geosynthetic materials installed in the site.

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참고문헌

  1. 김동진, 서민우, 박준범, 박인준(2003) 토목섬유의 동적 경계면 마찰특성 평가, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제19권 제4호, pp. 265-275
  2. 서민우, 박준범, 김운영(2002) 지오멤브레인/지오텍스타일의 접촉 전단강도 평가, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제18권 제1호, pp. 79-89
  3. 신은철, 오영인(2000) 폐기물 매립장에 시용되는 토목섬유 마찰특성 및 안정해석에 관한 연구, 한국폐기물학회지, 한국폐기물학회, 제17권 제7호, pp. 862-874
  4. 서민우, 신준수, 박준범, 박인준(2003) 경사판 시험을 통한 토목섬유와 흙의 접촉 전단 특성 평가, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제19권 제6호, pp. 285-298
  5. 이광열(1997) 폐기물 매립지 사면차수구조의 HDPE 인장강도에 관한 연구, 한국폐기물학회지, 한국폐기물학회, 제14권 제7호, pp. 832-840
  6. ASTM D 5321 (1998) Standard test method for determining the coefficient of soil and geosynthetic and geosynthetic and geosynthetic friction by the direct shear method, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, Pennsylvania
  7. Hushmand, B. and Martin, G.R. (1990) Final report SBIR phase I study, layered soil-synthetic liner base isolation system, Report submitted to the National Science Foundation Small Business Innovative Research Program, The Earth Technology Corporation, Long Beach, California
  8. Jones, D.R.V. and Dixon, N. (1998a) The stability of geosynthetics landfill lining systems - Geotechnical engineering of landfill, Proceedings of the symposium at the Nottingham Trent university, Department of civil and structural engineering on 24 September, pp. 99-117
  9. Jones, D.R.V. and Dixon, N. (1998b) Shear strength properties of geomembrane/geotextile interfaces, Geotextiles and Geomembranes, Vol. 16, pp. 45-71 https://doi.org/10.1016/S0266-1144(97)10022-X
  10. Mitchell, J.K., Seed, R.B. and Seed, H.B. (1990) Kettleman Hills waste landfill slope failure I : Liner system properties, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 116, No. 4, pp. 647-668 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1990)116:4(647)
  11. Seed, R.B., Mitchell, J.K. and Seed, H.B. (1990) Kettleman hills waste landfill slope failure II : Stability analyses, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 116, No. 4, pp. 669-690 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1990)116:4(669)
  12. Yegian, M.K., and Lahlaf, A.M. (1992) Dynamic interface shear strength properties of geomembranes and geotextiles, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 118, No. 5, pp. 760-778 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1992)118:5(760)