A Study on Developed Earth Pressures behind Retaining Walls Built Close to Rock Faces

암 근처에 설치되는 옹벽의 발생토압에 관한 연구

To deal with the case of a rigid retaining wall built close to a stable rock face with cohesionless backfill, analytical solution methods Proposed by Spangler- Handy and Sokolovskii are modified. The modified solution methods, taking into account different friction angles along the wall and the rock face, can estimate the developed static or dynamic horizontal earth pressures behind vertical retaining walls experiencing various types of outward wall movements. The range of application of each proposed method, which is represented by the ratio of the distance between the wall and the rock face to the height of the wall, is compared with each other and also is examined for different wall friction angles as well as soil friction angles. Further, the result predicted by the modified Spangler - Handy solution method is compared with that from the experimental model test on sand. The comparison shows in general good agreements at various stages of retaining wall rotation about its toe. Finally results of analytical parametric study, together with the design charts, are presented to demonstrate the effects of wall friction angles and horizontal acceleration coefficients.

본 연구에서는 안정된 암 표면으로부터 가까운 거리에 강성재료로 이루어진 수직 옹벽이 설치될 때, 옹벽 뒷면에 작용하는 발생토압 문제를 다루기 위해 Spangler-Handy가 제시한 식 및 Sokol-ovskii 응력특성법을 각각 수정하였다. 수정 된 해석방법들은 옹벽 및 암 뒷면에서의 벽 마찰각의 크기 를서로구분하여 고려하였으며,됫채움 구이 비점성토인 경우에 바깥쪽으로 움직이는 옹벽의 다양 한 이동형태 및 각각의 이동단계에 관련된 정적 및 동적수평토압 계산에 이용 가능하다. 수정된 Spangler-Handy 식 및 Sokolovskii 응력특성법의 적용범위(옹벽-암 사이의 거리 b와 옹벽 높이 H의 비를 서로비교하였으며, 또한 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 옹벽 원면의 벽마찰각이 각 해석방법의 적용범위에 미치는 영향도 분석하였다. 아울러, b/H=0.3인 경우에 수정된 Spangler-Handy 식을 토대로 얻어진 계산치를 Frydman-Keissar이 밝힌 실험 치와 비교 하였으며, 비교를 통해 하단을 중심으로 한 옹벽의 다양한 회전이동 단계에서 발생토압의 크기가 잘 일치함을 알 수 있었다. 이외에도 옹벽 뒷면의 벽마찰각 및 수평가속계수가 정적 및 동적주동토압에 미치는 영향도 검토하였으며, 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 수평가속계수의 크기가 다양할 때 적용 가능한 설계도표도 아울러 제시되었다.