• 지질공학
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• 제22권1호
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• pp.39-48
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• 2012

본 연구에서는 흙막이벽 설계시 널리 사용되고 있는 SUNEX 프로그램을 이용하여 Top-Down 공법이 적용된 지중연속벽, 주열식 흙막이벽(CIP벽, SCW벽)의 변형거동을 분석하였다. 해석프로그램에 Rankine의 토압(1857), Terzaghi and Peck의 토압(1967), Tschebotarioff의 토압(1973), 홍원표 윤중만의 토압(1995a)을 적용하여 흙막이벽의 수평변위를 예측하였다. 프로그램 해석결과, 흙막이벽의 수평변위량은 토압의 종류에 따라 큰 차이를 나타내고 있다. 홍원표 윤중만의 토압(1995a)을 적용하여 얻은 흙막이벽의 예측수평변위량이 실측수평변위량과 가장 유사하게 나타났다. 따라서 프로그램 해석시 홍원표 윤중만의 경험토압(1995a)을 적용하면, Top-Down 공법이 적용된 흙막이벽의 변형거동을 비교적 정확히 예측할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권10호
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• pp.49-60
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• 2015

기존 3차원 토압연구는 벽체에 작용하는 주동토압을 단일파괴체로 가정하고 벽체의 안정성에 초점을 맞춰 3차원 토압의 크기를 구하는데 역점을 두었고, 토압의 주변지반 전이에 대한 연구는 미진하였다. 따라서 본 연구에서는 벽체의 폭과 높이의 비 즉, 종횡비를 달리하여 3차원 모형실험을 수행하고, 주변지반으로 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 파악하였다. 주변지반으로 전이되는 토압은 종횡비에 따라 3차원 주동토압의 감소량보다 17.9~30.6% 작게 나타났으며, 연직방향 토압의 전이보다 수평방향 토압의 전이가 크게 나타났다. 토압의 전이범위는 수평방향으로 주동벽체 폭 w 기준으로 0.67~1.29w, 연직방향으로 주동벽체 높이 ${\Delta}h$기준으로 약 1.0~3.0h인 것으로 나타났다. 수평방향으로 전이되는 토압은 종횡비가 같을 때 수평방향 모두 동일한 높이에서 최대치를 나타내며, 종횡비가 증가함에 따라 토압의 최대 전이 지점이 벽체 하부에서 상부로 변화하였다. 수평방향 토압의 전이는 주동벽체 폭 w 기준으로 0.25w에서 56%~79%인 것으로 나타났으며, 연직방향 토압의 전이는 주동벽체 ${\Delta}h$기준으로 1.0~1.5h에서 50%~58%인 것으로 나타났다. 종횡비에 따라 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 분석하고 주동변위 벽체 주변으로 전달되는 3차원 하중전이 분포도를 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.43-51
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• 2011

연약지반에 시공하는 많은 콘크리트전주가 외부하중으로 전도파괴가 발생하는데 본 연구에서는 실물인장실험을 실시하고 근가위치, 근가깊이, 근가개수, 전주근입깊이를 달리하면서 전주에 작용하는 수평토압을 분석하였다. 실물실험은 10가지 종류로 나누어 실험한 결과 수평토압은 전주 근입깊이가 클수록 커지고 하부수동영역이 길어지는 것으로 나타났다. 근가 설치위치가 깊을수록 하부수동영역 토압이 감소된다. 변위는 근가의 위치 및 수량, 전주기초의 근입깊이에 따라 뚜렷한 차이를 나타냈다. 초기하중 재하 시 상부에서 굴절된 양상을 보이다 점증하중에 따라 전주의 중앙부로 굴절의 양상이 전이되었다. 근가위치는 G.L(-) 0.5m인 상태에서 전주기초 깊이 1.3m를 추가로 근입 시 최대 수평변위는 약 1.6배의 감소를 보여 전주의 안정성이 증가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권12호
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• pp.51-60
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• 2010

자중에 의한 토압은 일반적으로 깊이에 따라 선형비례하여 증가되지만, 상재하중에 의해 발생되는 토압은 분포형태와 지반상태 및 경계조건에 따라 다르게 분포한다. 본 연구에서는 변위가 구속된 강성벽체에 연직상재하중에 의한 토압분포를 실험적으로 연구하기 위하여 실내모형토조[30 cm(폭) ${\times}$ 110 cm(길이) ${\times}$ 88 cm(높이)]에 각 2개의 로드셀이 배치된 8개의 토압판으로 구성된 강성벽체를 설치하여 연직상재하중의 크기와 위치(벽체에서 이격거리)를 변화시켜 가면서 토압분포와 토압의 영향범위를 관찰하였다. 실험결과, 연직상재하중에 의해 발생되는 수평토압은 일정위치에서 최대값을 보이고 깊어질수록 감소하여 한계깊이를 초과하면 무시할 만큼 작아졌다. 수평토압이 최대가 되는 깊이와 한계깊이는 연직상재하중의 크기와는 무관하게 벽체와의 이격거리에 따라 다르게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권7호
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• pp.5-15
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• 2023

수평방향의 토압에 저항하는 흙막이 구조물(옹벽, 가시설 등) 설계에서 수동토압(Passive earth pressure) 산정은 중요한 요소이다. 토압이론에서 주동토압과 수동토압은 벽체 변위가 충분히 발생하여 한계변위에 도달한 한계상태에서의 토압이다. 흙막이 구조물설계에서 수동토압은 저항력으로 고려되는데, 이때, 수동토압이 발생하는 한계변위는 주동토압이 발생하는 한계변위의 10배 이상으로 이 변위를 수동토압산정에 적용하는 것은 비합리적이다. 그러므로 한계변위의 수동토압(Passive earth pressure)이 아닌 임의 크기의 수평변위에서 발생되는 임의 수동토압을 발현수동측토압(Mobilized passive earth pressure)으로 정의하고 흙막이 구조물의 안정성 검토에 발현수동측토압을 적용하는 것이 현실적으로 필요하다고 판단하였다. 본 연구에서는 모래지반에 대하여 문헌조사를 통해 흙막이 구조물의 안정성 확보가 가능한 허용수평변위를 0.002H(H:굴착깊이)로 제안하였으며, 임의수평변위에서 발생되는 발현수동측토압을 산정할 수 있는 반경험식을 사용하였다. 그리고 사질토 지반에서 구해진 발현수동측토압 자료를 바탕으로 실무에서 간단하게 적용할 수 있도록 벽체의 거동양상에 따른 Rankine의 수동토압에 적용 가능한 감소계수를 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.1-7
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• 2017

RAR(Reinforced Abutment for Railways)은 뒤채움을 선 시공하고, 교대를 후 시공하여 접속부의 침하와 교대 수평토압 및 변위를 저감할 수 있는 교대 구조로 교대 구체 및 저판의 사이즈와 말뚝의 설치 수를 줄인 경제적인 교대 구조이다. 본 논문에서는 말뚝 설치 수에 따른 RAR의 성능을 수치 해석을 이용하여 평가하였다. 말뚝의 설치 수를 1~4열을 적용한 RAR을 지반 변형계수를 달리한 조건에 대하여 수치 해석을 수행하고, 그 결과를 동일한 지반 조건에서 기존 교대의 수치해석결과와 비교, 분석하였다. 해석결과 말뚝 설치 수를 증가시키는 경우 접속부 침하저감 효과는 비교적 크지 않았고, 교대수평변위 및 토압 저감에 더 효과적인 것으로 나타났다. 말뚝 설치 열 수가 1~4열로 변할 때 RAR의 수평변위는 기존교대의 26~37%, 수평토압은 59~83%수준으로 말뚝 설치수가 증가할수록 기존교대(말뚝5열)에 비해 수평변위와 토압을 크게 저감할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 RAR의 수평 토압은 보강재, 말뚝, 기초저판, 원지반 강성 등의 영향을 복합적으로 받는 것으로 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.2382-2389
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• 2012

일반적으로 높이가 높아짐에 따라 옹벽의 안정성과 경제성은 작아지는데 이런 경우 선반식 옹벽이 효과적으로 사용될 수 있다. 선반식 옹벽의 선반은 전체 토압을 감소시켜주어 옹벽의 안정성을 향상시켜준다. 이 연구에서는 일반적으로 선반이 설치되는 위치인 지표면으로부터 0.4H지점에 선반을 설치한 선반식 옹벽과 캔틸레버식 옹벽에 작용하는 토압분포에 대한 모형시험 결과를 수치해석 프로그램과 이론해를 이용한 토압과 비교하여 선반식 옹벽에 발생하는 토압 경감효과를 확인하고자 하였다. 모형시험결과와 유한요소해석 프로그램 및 이론해에 의한 토압산정 결과를 종합해 볼 때 선반식 옹벽은 캔틸레버식 옹벽에 비해서 수평토압이 감소하는 것을 알 수 있고, 선반을 설치하여 발생하는 토압의 감소효과는 뚜렷한 것으로 나타났다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.62-69
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• 2010

연약지반에 시공하는 많은 콘크리트전주가 외부하중으로 전도파괴가 발생하는데 본 연구에서는 실물인장실험을 실시하고 근가위치, 근가깊이, 근가개수, 전주근입깊이를 달리하면서 전주에 작용하는 수평토압을 분석하였다. 실물실험은 10가지 종류로 나누어 실험한 결과 수평토압은 전주 근입깊이가 클수록 커지고 하부수동영역이 길어지는 것으로 나타났다. 근가 설치위치가 깊을수록 하부수동영역 토압이 감소된다. 근가의 수를 4개 설치한 것이 G.L-0.9[m] 위치에서의 토압을 크게 줄였는데 이는 수직으로 80[cm]정도에 걸쳐 설치된 근가의 영향으로 판단되나 전체적으로 볼 때 근가의 수는 큰 차이가 없으며 근가를 다수 설치하면 굴착면적이 커져 되메우기 등 시공성이 떨어지는 단점이 있으므로 근가를 1개만 설치하여도 좋은 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.77-88
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• 1984

이미 유도제안(誘導提案)된 수동(受動)줄말뚝에 작용(作用)하는 측방토압(側方土壓)의 산정이론식(算定理論式)을 단일(單一)말뚝에까지 발전(發展)시킴과 동시(同時)에 본산정이론식(本算定理論式)에 포함되어 있는 지반(地盤)과 말뚝에 관한 요소(要素)들을 조사(調査)하여 사용(使用)하기 간편한 형태(形態)의 식(式)으로 정리(整理)하고자 한다. 즉, 본연구(本硏究)를 통하여 수동(受動)말뚝의 측방토압산정이론식(側方土壓算定理論式)은 측방토압계수(側方土壓係數) $K_{p1}$ 및 $K_{p2}$를 도입(導入)함에 의하여 점착력(粘着力) c와 지반변형방향(地盤變形方向)에 대항하여 말뚝열(列) 후면(後面)에 작용(作用)하는 수평토압(水平土壓) ${\sigma}_H$의 항(項)으로 구성(構成)된 간단(簡單)한 선형식(線形式)으로 정리제안(整理提案)된다. 그 밖에도 본이론식(本理論式)을 현장(現場)에 적용(適用)할 경우 수평토압(水平土壓) ${\sigma}_H$로는 주동토압(主動土壓)을 채용(採用)함이 합리적(合理的)이라는 점에 대한 타당성(妥當性)이 이론치(理論値)와 실측치(實測値)의 비교검토(比較檢討)를 통하여 입증(立證)되어 진다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.135-148
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• 1997

옹벽에 작용하는 토압을 구하기 위하여 Coulomb이론이 실무에 대부분 사용되고 있지만, 전수평토압의 작용위치를 구할 수 없으므로 토압분포를 삼각형 분포라고 가정하고 있다. 그러나, 수 많은 실내 및 현장실험을 통하여 토압분포가 그렇지 않다는 것으로 규명되었다. 이러한 문제를 극복하기 위한 이론적인 접근이 Handy(1985), Kingsley(1989), Kellogg(1993), 정성교(1993, 1996a) 등에 의하여 비 점성토로 뒤채움된 옹벽에 대하여 수행되었다. 점성토로 뒤채움된 옹벽에 대한 기존의 이론적 접근은 단지 Rankine또는 Coulomb 이론에 근거하여 주로 수행되었지만, 그 이론들은 제각기 다른 결과를 보여주었다. 여기서는 점성토로 뒤채움된 중력식옹벽에 작용하는 수평토압을 위한 이론적 접근이 비배수 조건하에서 수행되었다. 이 접근은 Coulomb의 가정에 바탕을 두고 아칭개념을도입하였으며, 인장균열을 무시한 경우와 고려한 경우에 대하여 각각 이론식이 유도되었다. 그리고, 몇가지 조건에 대한 비교결과에서 인장균열을 고려한 토압이론식의 적용이 합리적일 것으로 사료되었다.