격자 패널식 보강 흙막이는 새로운 유형의 보강 토조 구조로, 패널은 다층 철근 격자 구조로 되어 있다. 그 역학적 거동을 연구하기 위해 실제 높이 6m인 도로 제방 공사를 기반으로, 축척 비 1:3, 중력 유사 비 1:1의 실내 물리 모델 실험을 수행하여, 토사 상면의 띠 하중 작용 하에서 패널 측방 변위, 측방 토압, 격자 철근 응력 및 토공 그리드 인장력을 얻었다. FLAC3D를 이용해 해당 수치 모델을 구축하고 강도 감소법으로 제방 내부 잠재 파괴 양상을 분석했으며, 다양한 유형의 패널 구조의 역학 성능과 경제적·친환경성을 비교하였다. 결과는 하중이 단계적으로 증가함에 따라 패널이 선형탄성, 탄소성, 소성 변형의 3단계를 거치며, 최대 측방 변위가 벽 높이의 약 0.14%임을 보여주었다; 각 층 인장력은 단봉 포물선 형태로 분포하였다; 패널 측방 토압은 깊이에 따라 비선형 분포하며, 정점은 벽 높이의 약 0.4배 깊이에 위치한다; 각 단위의 직립 기둥과 사장재 응력은 깊이에 따라 비선형 증가하며, 바닥재 응력은 포물선 분포를 나타내며, 동일 단위 내에서 직립 기둥 응력 > 사장재 응력 > 바닥재 응력 순이었다; 제방 잠재 활동면 범위는 상면 띠 하중의 폭을 포함하며, 활면은 비원호 곡면이었다. 격자 패널 구조는 흙 변형 제어에서 전체 패널 구조보다 약하지만, 재료 비용과 저탄소 친환경성 면에서는 기존 콘크리트 패널 구조보다 우수하다.

보강 흙막이;격자 패널;역학 거동;토압;모형 실험