소일네일링(Soil Nailing) 인발시험 계획서

제 1 장 . 개 요

  1.1 공사개요

 

1.1.1 공 사 명 : 00000건설공사

 1.1.2 위 치 :

 1.2 시험목적

 본 시험은 “ 00000건설공사” 에 시공된 Soil Nailing의 인발강도를 측정 분석하여 표면마찰력 qs의 확인과 시공 Nail에 대한 Grout채움 상태를 판단하여 해당 절취사면 안정 판단에 기준이 되는 자료를 제공하는데 그 목적이 있다.

제 2 장 . Soil Nailing 인발시험

2.1 Soil Nailing 개요

2.1.1 Soil Nailing 목적 및 개요

Soil Nailing은 자연 사면이나 굴착에 의한 인공사면의 안정성을 향상시키는 공법으로 보강재(Nail)를 이용하여 지반의 전단 및 인장강도를 증가시킴으로 지반의 안정성을 확보하는 방법으로 다양한 해석 및 설계방법이 제시되었다. 일반적인 설계방법으로는 한계평형방법에 근거를 둔 프랑스방법(Schlosser, 1982), Davis 방법(Shen et al., 1981), 독일방법(Stocker et al., 1979) 과 운동학적 한계평형개념을 바탕으로 한 Juran 방법(Juran etal.,1990)등이 있다.

 

2.1.2 Soil Nailing 시험위치

본 시험 위치는 시공사, 감리단에서 지정한 위치에서 실시한다

 

2.2 Soil Nailing 설계검토

2.2.1 인발강도의 설계검토

본 보고서에서는 일반적인 설계 내용중 인발강도 부분의 계산만 검토하기로 한다.

- 보강 Nail의 강도 Tb 는

Ab : Nail의 유효단면적

Yb : Nail의 항복하중

Φ29.0mm의 이형철근일 경우 항복하중 ( Yb) 은 4,000 Kg/cm2 이므로

  (Ton/본)

2.2.2 인발강도 산정

- Soil Nail의 허용 전단력은 0.7 × 항복하중

- Φ29.0mm SoilNail의 허용 전단력은 0.7 × 26.4 = 18.48 (ton/본)

- Soil Nail의 인발강도는 0.6 × 항복하중

- Φ29.0mm SoilNail의 설계인발강도는 0.6 × 26.4 = 15.84 (ton/본)

 

2.3 Soil Nailing 인발시험 방법

2.3.1 시험위치 선정

인발시험의 일반적인 위치 선정은 용수 유출이 많은곳, 토층 변화 구간, 토질이 불량한 지점등을 참고로 당 현장 감독관 및 관계자가 지정하는 지점에 대하여 실시하며. 시험위치 및 수량의 일반적인 결정방법은 아래의 [표]를 참고로 한다.

	시험기준	시험횟수(회)
Soil Nailing	800㎡	3
Rock Bolt	30개당	2

 

2.3.2 시험준비

1) Nail 제작은 설계 길이보다 50cm 이상 길 게 제작하여 Nail 삽입시 전면판(Shotcrete) 마감면에 서 50cm이상 노출 시킨다.

2) 전면판에서 약 0.5 ~ 1.0 m정도 Grouting을 채우지 않고, 숏크리트 타설시 Hole 내부 및 전면 판부위에서 Nail표면에 숏크리트가 밀착되지 않도록 비닐등으로 감싼후 타설하도록 한다.

3) 시험공 위치가 선정되면 면정리시 시험공 부분을 약간 깊게 파서 Shotcrete 두께를 키운다.

이는 시험중 Shotcrete가 미리 파괴되는 경우가 많으므로 이를 방지하기 위함이다.

4) Plate 설치는 2차 Shotcrete 타설전 설치하지 않고 시험전이나 2차 Shocrete 타설 후에 부착한 다. Plate설치는 Nail과 직각을 유지하도록 하는 것이 중요하다.

5) Nail 각도가 15° 이상이 되므로 Plate 설치시 Nail과 직각을 유지하기 위해서는 Seating Wedge 를 준비하여 시험시 지압판 하부에 설치하거나 Shotcere 타설시 면처리하여 시험시 Nail의 상하 좌우 움직임을 최대한 방지하고 Nail축 방향으로 인장력이 전달되도록 한다.

2.3.3 시험순서

1) 노출된 Nail 이 곧게 퍼져 있는지 확인하고 그렇지 않으면 적당한 방법으로 일직선이 되도록 편다.

2) 노출된 Nail표면에 낀 이물질을 깨끗이 제거한다.

3) Lower Plate(지압판)를 거치하고 Jack Cylinder를 Nail에 삽입 거치한다. 지압판 안쪽은 공간이 생기지 않도록 Cement paste등으로 완전히 채워져 인발시 Plate 거동이 발생되지 않도록 한다.

4) Upper Plate를 거치하고 정착콘을 밀착시켜 정착한다. 정착콘은 일반적으로 Liner Screw를 사용하게 되며 최소 5Set를 밀착시켜 정착하여 인발시 후미로 밀리지 않도록 최대로 조여준다. Liner Screw 대신 후미에 강재(철근조각등)를 용접, 부착하여도 된다.

5) Nail 최후미에는 측정 Plate를 고정시켜 Nail의 인발되는 절대변위를 측정할 수 있도록 한다.

6) Dial Gauge를 부착한다. Dial Gauge부착은 인발시험 중에도 움직일 염려가 없는 위치에 설치된 고정 Rod등에 부착하여 사용해야 한다.

7) 유압 Pump와 Jack Cylinder을 연결하고 단계별 Jacking을 실시한다. Jacking Force는 단계별로 약 1.0 ~ 2.0ton씩 증가시키며 변형량을 Check한다.

 

2.3.4 참고 및 주의사항

1) 시험중 전면판(SHotcrete), Nail 또는 정착구에서 이상변위가 발생되고 있는지 유심히 관찰하고

적절히 조치하도록 한다.

2) Dial Gauge 부착용 Rod는 현장에서 삼각대를 제작하여 사용하도록 하고(측량기 삼각대 이용등)

시험중 움직이지 않도록 조심한다.

3) 인발하중의 평균 재하속도는 1ton/min을 표준으로 하여 충분한 정착효과가 얻어진 후에 가능하 면 빨리 실시한다.

4) 현장에 장비가 반입되면 본시험(Conformity Test)을 실시하되 수직 Nail을 설치하여 실시한다. 이때 천공길이는 길이별(3m, 4m, 5m, 8m등)로 실시하도록 한다. Grout 양생기간은 3일, 5일, 7 일, 14일, 21일중 현장에 적합한 양생기간을 선정하여 실시하도록 한다.

5) 최대작용하중은 Nail재료의 한계축력 이하까지만 실시하도록 한다.

 

2.3.5 시험장비

▶ Pump & Center Hole Jack(유압기) : 50.0ton 1조

▶ Dial(LVDT)Gauge : 50.0mm 1조

▶ 기타 부대 기구 : 1조

 

2.3.6 시험전경

2.4 평가방법

2.4.1 평가방법

1) 하중-변위 곡선을 도시하여 인발내력을 구한다.

2) 인발 내력은 하중-변위 곡선에서 A영역 직선부의 접선과 C영역 접선의 교점이 D이다.

3) C영역은 사용재료의 정착효과를 기대할 수 없는 영역으로 기대할 수 있는 영역은 D영역이다.

4) 일반적으로 사용재료의 하중은 설계 요구 축력 이상 나오는 재료를 사용하여야 한다.

5) 지반 강도가 낮아서 소정의 인발 저항이 얻어지지 않으면 재료의 변화 및 마찰저항 값에 대한 검토가 필요하다.

 

제 3 장 . 시험결과

3-1 시험결과 분석

● 현재 국내에서 많이 사용하는 인발시험평가 기준에 따라 시험시 나타나는 하중-변위곡선 결과를 검토하면 시험 시 보강재료는 일정한 하중재하 상태에서 선형의 하중-변위곡선을 나타내며 그이상의 재하가 계속되면 정착장의 파괴로 인한 마찰력의 감소나 재료의 항복강도가 초과되어 급격히 변위가 증가하며 이어 파괴가 이루어진다.

이는 일반적인 하중-변위시험에서 나타나는 탄성, 소성, 파괴영역규준을 이용하여 강도를 평가하는 방법으로 많은 재료의 시험에서 보편적으로 사용된다.

제 4 장 . 인원투입계획

4-1 인원투입 계획

업무범위	기술등급	투입인원	비고
시험계획	고급기술자	1명
현장시험	중급기술자	1명
결과정리	중급기술자	1명
결과분석	고급기술자	1명

 

제 5 장 . 시험결과의 보고

5-1 시험결과의 보고

시험말뚝의 일반적인 자료 및 지반조건 등을 확인하여 말뚝의 시공성에 대한 정확한 판단을 할 수 있도록 하며, 시험말뚝에 대하여 즉시 보고서를 작성․제출하여 후속 공정에 차질이 없도록 한다. 기타 세부적인 사항은 감독관청, 감리단, 시공사, 시험팀이 상호 협의한다.

중간보고서	시험 종료 후 3일 이내	E-Mail 발송
정식보고서	시험 종료 후 7일 이내	3부 제출

제 6 장 . 예정공정표

단위(일) 공 종		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. 락볼트 인발시험
현장방문, 협의 및 시험 준비
시험실시	｜
	시
	험
2. 해석 및 결과보고	말
	뚝
Data 정리 및 분석
	양
	생
중간보고서 제출	｜
정식보고서 제출