• 대한토목학회논문집
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• 제32권1C호
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• pp.27-35
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• 2012

선반식 옹벽에서 선반은 옹벽에 작용하는 전체 수평토압의 크기를 줄여주며, 이로 인해 구조물의 전체적인 안정성이 향상된다. 이 연구에서는 아직 국내에서는 연구가 진행된 바 없는 선반식 옹벽에 작용하는 토압분포를 파악하고 캔틸레버식 옹벽에 작용하는 토압분포와 비교하기 위하여 모형시험을 실시하였다. 또한 흙 종류와 옹벽 배면의 굴착각도를 달리하여, 흙종류와 되메움 조건이 캔틸레버식 옹벽과 선반식 옹벽에 작용하는 토압의 변화에 미치는 영향을 파악하였다. 모형시험결과 선반의 설치로 인하여 발생하는 선반식 옹벽의 토압감소는 캔틸레버식 옹벽과 비교할 경우에 뚜렷하게 발생하였고, 옹벽에 발생하는 수평변위도 선반식 옹벽이 캔틸레버식 옹벽에 비해서 작게 발생하는 것으로 나타났다. 또한 캔틸레버식 옹벽에 비해서 선반식 옹벽의 전도파괴에 대한 안정성이 상대적으로 높은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권10호
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• pp.17-28
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• 2018

캔틸레버 옹벽의 안정성 평가에서 중요한 변수는 옹벽에 작용하는 주동토압과 옹벽과 함께 움직이는 뒷굽 상부의 뒤채움토사의 무게이다. 캔틸레버 옹벽의 뒷굽 길이가 충분히 길면, 뒷굽 끝단에서의 연직면에 Rankine 토압이 작용한다고 가정하여 옹벽의 안정성을 평가해도 이론적으로 문제가 되지 않는다. 그러나 뒷굽이 짧은 캔틸레버 옹벽에 대하여 이와 같은 방법을 적용하는 것은 이론적으로 옳지 않으며, 주동토압을 실제보다 크게 산정하므로써 비경제적인 설계를 초래한다. 본 연구에서는 한계해석방법을 사용하여 캔틸레버 옹벽에 토압이 작용하는 메카니즘을 조사하고 이를 토대로 주동토압의 크기 및 합력의 위치, 뒤채움토사의 무게를 산정하였으며, 산정결과를 기존의 방법과 비교하였다. 뒷굽길이가 짧을 경우, 옹벽에 대한 안정성은 한계해석방법에 비해 기존의 Mohr원 방법은 최대 3.7%, Teng 방법은 최대 32% 크게 산정되었다.

• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.15-21
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• 2008

실용적인 관점에서 현재 주로 사용되고 있는 중력식 옹벽, 캔틸레버식 옹벽 및 보강토 옹벽은 원활한 배수의 확보가 어렵고 뒷채움 토공량이 증가하고 현장타설에 의해 공기가 길어지는 등 현실적인 문제점을 갖고 있다. 이에 대한 대안으로서 프리캐스트 콘크리트를 이용한 블럭식 옹벽공법이 개발되어 왔다. 이들 블럭식 옹벽은 공학적 안정성을 유지함과 동시에 다양한 전면판의 구성 및 녹화의 가능성 등의 이점을 갖고 있으므로 도심지나 주택지에서의 옹벽공사에 자주 사용되고 있다. 많은 장점에도 불구하고 블록식 옹벽은 모형 실험결과 옹벽 중앙부에서 발생하는 배부름 현상이 주로 관찰되었으며, 따라서 안정성 분석이나 설계시에는 반드시 개별블럭의 전도에 대한 안정분석을 실시하고 이를 바탕으로 최적단면을 산정해야 한다는 점을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.15-25
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• 2001

본 고에서는 블록식 보강토 옹벽의 지진시 거동에 관한 유한요소해석 결과를 다루었다. 보강토 옹벽의 지진시 변위거동을 검토한 결과 벽체저부를 지점으로 하는 캔틸레버형태의 변위 거동을 보였으며 따라서 옹벽 상단부에서의 보강재 인장력 증가가 현저하게 나타나 벽체전반에 걸친 분포양상은 균등한 경향을 보였다. 한편, 지진하중으로 인한 증분유발인장력에 관하여 검토한 결과 기존의 보강토 옹벽 내진설계기준과 비교하여 정성.정량적인 측면에서 상당한 차이를 보였으며 내진설계기준이 전반적으로 과소평가 하는 것으로 나타났다. 아울러서, 내진설계측면에서 변위억제 방안에 관한 매개변수 연구결과 임의 조건에 있어서 최대의 보강효과를 나타내는 보강재 임계 강성과 포설길이가 존재하며 최적의 보강효과를 얻기 위해서는 이에 대한 종합적인 검토가 요구되는 것으로 나타났다. 본 고에서는 연구결과를 종합적으로 고찰하여 실무 적용관점에서의 주안점을 언급하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.75-86
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• 1996

현재 옹벽해석에 사용되는 Rankine이나 Coulomb의 토압산정방법은 벽체 뒤의 토사가 파괴상태에 도달하였다는 가정조건에 근거하고 있으며, 이를 위해서는 충분한 횡방향 변위가 발생하여야 한다. 최근의 현장시험 등을 통한 많은 연구에서는 옹벽에 작용하는 수평주동토압이 Rankine이나 Coulomb의 토압보다 크게 나타나고 있음을 보여주고 있으며, 이는 발생 수평변위량과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 Drucker Prayer의 지반구성모델을 이용한 유한요소해석을 통하여 캔틸레버식 옹벽의 벽체 지주와 가상배면에 작용하는 수평주동토압을 발생변위와 함께 분석하였으며, 아울러 경사진 뒤채움이 수평주동토압에 미치는 영향도 검토하였다. 그 결과 옹벽에 작용하는 수평주동 토압은 발생변위와 밀접한 관계가 있으며, Rankine과 Coulomb의 방법은 작용수평주동토압을 과소평가하고, 경사진 뒤채움의 수평주동토압증가효과도 과소평가함을 확인하였다. 그리고 본 해석결과를 토대로 수평주동토압을 간편하게 산출할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3916-3922
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• 2014

일반적으로 옹벽은 높이가 높아질수록 안정성이 작아진다. 하지만 선반식 옹벽은 선반 설치로 인하여 옹벽에 작용하는 수평토압의 크기가 감소하기 때문에 다른 옹벽과 비교하면 안정성 및 경제성에서 우수하다고 할 수 있다. 이 연구에서는 기존에 연구된 선반식 옹벽의 수치해석 연구에서와는 다르게 옹벽의 종류, 선반의 길이, 선반의 위치 등의 조건을 변화시켜 총 15가지의 해석 조건으로 수치해석을 실시하였다. 수치해석을 통해 얻은 결과를 비교하여 선반식 옹벽의 수평토압 감소효과를 확인하였고, 또한 모형시험의 결과와 이론해를 동시에 비교하여 수평토압의 감소효과를 확인하고자 하였다. 연구결과 선반식 옹벽은 캔틸레버식 옹벽에 비해 수평토압 감소효과가 뚜렷한 것으로 나타났고, 선반의 위치, 선반의 길이 등에 따라 수평토압의 크기가 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5923-5929
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• 2013

최근 국내에서도 구조물의 안정성을 향상시키고 수평토압의 크기를 줄여주는 선반식 옹벽에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 모형시험 등 연구도 수행되기 시작했는데 기존 모형시험은 시험조건도 다양하지 않으며, 시험방법 등에서 개선해야 할 점이 있다. 이 연구에서는 개선된 모형시험 방법으로 여러 가지 다양한 조건에 대하여 모형시험을 수행하여 선반식 옹벽의 수평토압 감소효과를 확인하고자 하였다. 모형지반으로는 옹벽모형지반으로 일반적으로 많이 사용되는 주문진 모래를 이용하였으며, 1.2m의 모형옹벽을 15개 층으로 나누어 층마다 2개씩 총 30개의 로드셀을 사용하여 옹벽 높이별 수평토압을 측정하였다. 연구결과 선반식 옹벽은 캔틸레버식 옹벽에 비해 수평토압이 작게 발생하였으며, 선반 길이, 선반위치 등에 따라 수평토압의 크기가 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권10호
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• pp.55-65
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• 2016

캔틸레버식 옹벽의 단점을 보완하고자 개발된 선반식 옹벽은 선반 설치로 인해 옹벽에 작용하는 수평토압 크기가 감소하고 그로 인해 안정성 및 경제성에서 우수하다. 하지만 현장 적용을 위한 선반식 옹벽의 최적 설계에 대한 연구는 아직 진행된 바 없다. 본 연구에서는 옹벽 종류, 선반 위치 및 길이 등의 조건을 변화시켜 총 40개 단면에 대해 수치해석을 수행하였으며, 수평토압 감소효과와 안정성 검토를 통해 선반식 옹벽의 최적 설계 조건을 제시하고자 하였다. 연구결과, 선반식 옹벽 설계 시 선반의 최적 위치는 h/H=0.50, 최적 길이는 최소 b/L=0.45 이상을 만족하도록 설계하는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권11호
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• pp.59-72
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• 2017

본 연구에서는 사질토 뒷채움재의 캔틸레버 옹벽에서 뒷굽 끝단 연직면에 작용하는 주동토압을 산정하는 방법을 제안하였다. 캔틸레버 옹벽에서 뒷굽길이에 따른 전단 영역의 변화는 벽체의 벽마찰력, 뒷채움 경사에 따라 뒷굽 끝단 연직면에 작용하는 주동토압에 영향을 준다. 뒷굽길이에 따라 변하는 파괴면각도를 가정하여 토압을 산정하는 한계평형법은 적용하기에 매우 복잡하므로 본 연구에서는 한계해석법을 사용하여 토압을 구하였다. 한계해석법으로 뒷굽길이에 따라 실제 파괴면각도가 고려된 토압을 정확히 산정하고, 이로부터 뒷굽 끝단 연직면에 작용하는 수평토압과 연직토압을 분석하였다. 본 연구결과에 의하면, 뒷굽길이가 짧아짐에 따라 내측 파괴면 경사각은 이론식보다 증가한 반면에 외측 파괴면 경사각은 영향을 받지 않았다. 뒷굽 끝단의 연직면에 작용하는 배면마찰각은 지표면 경사각과 벽면마찰각 사이의 값을 나타내었으며, 주동토압 또한 감소하였다. 최종적으로 상대적인 뒷굽길이와 뒷굽 끝단의 연직면에 작용하는 마찰각(연직토압/수평토압의 비)의 상관관계를 사용함으로써 Coulomb 토압을 간편하게 산정할 수 있도록 하였다.