소일네일링

정의와 원리

소일네일링은 흙 속에 보강재를 촘촘히 박아 지반 자체를 보강하는 공법이다.

네일과 전면판으로 지반의 인장·전단 저항을 동원해 비탈면과 굴착면을 안정시킨다.

흙은 인장에 약하므로 네일이 인장을 받아 흙이 미끄러지는 것을 막는다.

구성요소와 원리

소일네일링의 핵심 요소는 네일, 그라우트, 전면판이다.

네일은 인장과 전단에 저항하고, 그라우트는 네일과 흙을 부착시킨다.

전면판은 흙 표면의 변형을 억제하고, 배수공은 간극수압을 낮춘다.

네일에 생기는 인장력이 활동면을 가로지르는 저항력이 되어 활동 모멘트에 대항한다.

네일은 활동면 밖의 안정한 지반에 충분히 정착되어야 저항이 발휘된다.

계산 예제

네일 1본의 인발저항은 주면 마찰로 계산한다. 아래 값은 가상의 값이다.

인발저항은 원주 πD에 정착 길이와 주면 마찰응력을 곱한 값이다.

값을 대입하면 π × 0.1 × 6 × 80 이므로 약 150.8 kN이 된다.

단위를 보면 m × m × kPa 가 kN이 되어 결과 단위도 kN이다.

정착 길이와 주면 마찰응력이 인발저항을 결정하는 핵심이다.

비교와 시험 포인트

소일네일링과 어스앵커는 힘을 전달하는 방식이 서로 다르다.

소일네일링은 대개 긴장하지 않는 수동형이고, 어스앵커는 긴장하는 능동형이다.

어스앵커는 긴장재에 프리스트레스를 주어 능동적으로 하중을 준다.

소일네일은 사면 변위가 일어날 때 수동적으로 저항한다.

이 차이는 어스앵커와 소일네일을 비교하는 문항에서 자주 나온다.

정리

마지막으로 시험에서 자주 묻는 핵심을 정리한다.

소일네일링은 원지반과 네일이 복합 구조체를 이뤄 인장·전단 저항을 발휘한다.

어스앵커는 긴장재에 프리스트레스를 주고, 소일네일은 수동적으로 저항한다.

부착강도와 네일 간격은 현장 조건에 따라 지반조사로 정한다.

시공은 굴착, 천공, 그라우트 주입, 전면판 순서로 진행한다.