• 제목/요약/키워드: Coefficient of earth pressure at rest

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정지토압계수 측정에 관한 연구 1 (A Study on the Measuring about the Coefficient of Earth Pressure at Rest 1)

  • 송무효
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.92-100
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    • 2001
  • It is very important to determine the coefficient of earth pressure at rest accurately in order to estimate the behavior of soil structure. For estimation of K/sub 0/-value depending upon the stress history of dry sand, a new type of K/sub 0/-oedeometer apparatus is devised, and the horizontal earth pressure is accurately measured. For this study, 2 types of one-cyclic K/sub 0/-Loading/unloading models have been studied experimentally using four relative densities of the sand. The results obtained in this test are as follows : K/sub on'/ the coefficient of earth pressure at - rest for virgin loading is a function of the angle of internal friction Φ' of the sand and is determined as K/sub on/=1 - 0.914 sin Φ', K/sub ou'/ the coefficient of earth pressure at rest for virgin unloading is a function of K/sub on/ and over consolidation ratio(OCR), and is determined as K/sub ou/=K/sub on/(OCR)K/sup a/. The exponent α, increases as the relative density increases. K/sub or'/ the coefficient of earth pressure at rest for virgin reloading decreases in hyperbola type as the vertical stress, σ/sub v/’, increases. And, the stress path at virgin reloading leads to the maximum prestress point, independent upon the value of the minimum unloading stress. The gradient of this curve, m/sub r/ increases as OCR increases.

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다짐 화강풍화토의 응력이력에 따른 정지상태 토압계수의 변화 (Variations of Coefficient of Earth Pressure at Rest According to Stress Paths for Compacted Residual Soils)

  • 이병식;박성국
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권8호
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    • pp.85-93
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    • 2005
  • 벽체 변위가 제한되는 옹벽 구조물에 작용하는 토압은 시공 중 뒷채움토에 작용하는 다짐응력의 영향에 따라 변화한다. 정지토압을 보다 적절하게 추정하기 위해서는 이러한 영향을 고려하여 정지토압계수를 산정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 다짐 화강풍화토에 대해서 정지토압상태에서 흙이 받는 응력의 재하, 제하, 재 재하 단계를 모사하는 응력이력모델을 단주기 $K_o$-삼축시험으로 재현하였다. 실험결과로부터 각 하중단계의 응력이력조건에 대한 정지상태토압을 결정하였다. 이들 값을 경험식으로부터 얻은 값과 비교하여 다짐 화강풍화토에 대한 정지토압계수 결정을 위한 경험식의 적용성을 평가하였다. 결과적으로 다짐 화강풍화토에 대한 경험식의 적용성은 재 재하 경로에 대해서 오차 감안이 가능한 경우에 대체적으로 적절한 것으로 평가되었다.

$K_o$-재하/제하에 의한 건조모래의 거동(I): 단주기 시험 (Behaviour of Dry Sand under $K_o$-Loading/unloading Conditions(I) : Single-Cyclic Test)

  • 송무효;남선우
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권4호
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    • pp.83-102
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    • 1994
  • 건조모래의 응력이력에 따른 Ko 값을 관찰하기 위하여 압밀링 형태의 Ko시험기를 새로이 고안하였으며, 이 시험기를 사용하여 수평응력을 측정하였다. 본 실험을 위하여 총 2형태의 단주기 Ko 재하/제하시험이 4종류의 상대밀도에 대하여 수행하였다. 실험결과, 처녀재하 시의 정지토압계수 K.은 모래의 내부마촹각 U'의 함수로서 K.. : 1-0.914sin0'와 같은 관계식을 얻을 수 있었다. 처녀제하 시의 정지토압계수 Kou는 Ko.과 과압밀비(OCR)의 함수로서 Ko.=Ko. (OCR)a으로 표시할 수 있으며, 지수 a는 대체로 상대밀도가 클수록 증가하는 경향을 보인다. 처녀재재하 시의 정지토압계수 Kor은 연직응력 Qv'가 증가함에 따라 쌍곡선 형태로 감소한다. 그리고 처녀재재하 시의 응력경로는 최소제하응력의 크기에 무관하게 최대선행점으로 복귀하며, 이곡선의 기울기 mr은 OCR이 클수로 증가한다.

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지중에 매설된 박스구조물에 작용하는 토압 산정 (Estimation of Earth Pressures Acting on Box Structures Buried in Ground)

  • 홍원표;윤중만;송영석
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.23-33
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    • 2015
  • 개착식 터널공법으로 시공된 지하철 건설현장을 대상으로 각종 계측시스템을 적용하여 지하 박스구조물에 작용하는 토압을 측정하였다. 이를 토대로 기존 이론식으로 산정된 측방토압과 현장에서 계측된 실측토압을 비교 검토하고, 실제 지하구조물에 작용하는 토압분포를 조사하였다. 조사결과에 의하면 지하 박스구조물에 작용하는 연직토압은 주로 성토고에 큰 영향을 받고 있으며, 측방토압은 흙막이구조물(버팀보, 흙막이벽)의 존치여부에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 현장에서 측정된 지하 박스구조물 상단에 작용하는 연직토압은 Bierbaumer의 이론토압에 가장 근사하게 나타나고 있으며, 측방토압은 정지토압보다 주동토압에 가깝게 작용하고 있다. 그리고, 토압계수는 토사층의 경우 평균 0.35정도로 나타났으며 연암층의 경우 평균 0.21정도로 토사층에서 크게 나타나고 있다. 따라서, 지하 박스구조물이 토사층에 설치되는 경우, 지하 박스구조물에 작용하는 측방토압은 정지토압보다는 주동토압과 정지토압의 평균치를, 암반층에 설치되는 경우에는 주동토압을 사용하는 것이 보다 합리적이라고 판단된다.

정지토압계수 측정에 관한 연구 II (A Study on Measuring the Coefficient of Earth Pressure at Rest II)

  • 송무효
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.58-69
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    • 2004
  • In order to investigate the characteristics of the lateral earth pressure at rest, under hysteretic $K_o-loading/unloading$ conditions, seven types of multi-cyclic models have been studied, using dry sand. For this study, the new type of $K_o-oedometer$ apparatus was developed, and the horizontal pressure was accurately measured. The multi-cyclic models consist of primarily 3 cases: (i) $K_o-test$ under the same loading / unloading condition, (ii) multi-cyclic loading / unloading $K_o-test$ exceeding the maximum pre-vertical stress, and (iii) multi-cyclic loading / unloading $K_o-test$ within the maximum pre-vertical stress. Results fromthe multi-cyclic model indicated that a single-cyclic model could be extended if the exponents for the unloading condition $(\alpha\;and\;\alpha^*)$ and the reloading coefficients $(m_r,\;and\;m_r^{\ast})$ were primarily dependent upon the type of model, number of cycles, and the relative density.

Experimental and numerical study on the earth pressure coefficient in a vertical backfilled opening

  • Jian Zheng;Li Li
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권3호
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    • pp.217-229
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    • 2024
  • Determining lateral earth pressure coefficient (EPC) K is a classic problem in geotechnical engineering. It is a key parameter for estimating the stresses in backfilled openings. For backfilled openings with rigid and immobile walls, some suggested using the Jaky's at-rest earth pressure coefficient K0 while other suggested taking the Rankine's active earth pressure coefficient Ka. A single value was proposed for the entire backfilled opening. To better understand the distributions of stresses and K in a backfilled opening, a series of laboratory tests have been conducted. The horizontal and vertical normal stresses at the center and near the wall of the opening were measured. The values of K at the center and near the wall were then calculated with the measured horizontal and vertical normal stresses. The results show that the values of K are close to Ka at the center and close to K0 near the wall. Furthermore, the experimental results show that the horizontal stress is almost the same at the center and near the wall, indicating a uniform distribution from the center to the wall. It can be estimated by analytical solutions using either Ka or K0. The vertical stress is higher near the center than near the wall. Its analytical estimation can only be done by using Ka at the center and K0 near the wall. Finally, the test results were used to calibrate a numerical model of FLAC2D, which was then used to analyze the influence of column size on the stresses and K in the backfilled opening.

보강토 옹벽의 철도 구조물 적용에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the application of reinforced retaining walls to the railroad)

  • 김용준;김준영;김경택;염형진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1020-1025
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    • 2004
  • This research reviews the characteristics of earth pressure incurred by GRS-RW mainly used in the railroad design in order to resist large lateral load caused by train and additional load induced by facilities such as noise barrier fences, electric poles, etc. The results of test shows the existence of arching effect that horizontal earth pressure increases in the backfill while earth pressure applying to the wall reduced under GRS-RW system. In both cases, unreinforced wall and GRS-RW system, the coefficient of earth pressure (K) is about 0.4 at the rest. However, after lateral displacement occurs, the earth pressure nearly reduce down to zero under GRS-RW system while the earth pressure decreases up to 0.12 in case of unreinforced retaining wall.

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점토의 일차원 압밀과정중 작용하는 수평토압과 간극수압 (Lateral Stress and Pore Pressure During One-dimensional Consolidation of Clay)

  • 김재영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.5-10
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    • 2004
  • 일반적으로 일차원 압밀상태에 있는 정지토압계수 $K_0$값은 삼축시험에서 구해지지만, 압밀중의 간극수의 흐름이 방사류이고, 공시체의 변형이 3차원적이므로, 얻어진 값의 신뢰성에는 의문이 있다. 여기서는, 일차원 압밀시험기를 개량하여, 압밀링 중앙높이에 배치한 압밀링 요소를 토압감지부로 하며, 감지부 중앙에서는 간극수압을 측정하였다. 내경 6cm의 압밀링은 부동(浮動)링 형식으로 높이 4cm의 공시체 중앙높이가 항상 같은 위치를 유지하는 구조이다. 직경 6cm의 공시체와 샘플링후 시료변형을 고려한 압밀링 내경보다 직경이 약간 작은 공시체에서 얻은 압밀종료시의 $K_0$값은 공시체직경과 압밀압력에 상관없이 거의 0.5를 나타내었다.

원심모형실험에 의한 사질토 지반내 터널 복공의 역학적 거동에 관한 연구 (Analysis of the Structural Behaviors of Tunnel Linings in Joomunjin Standard Sand by Centrifugal Model Tests)

  • 김택곤;김영근;박중배;이희근
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.161-168
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    • 1999
  • A series of centrifuge model tests were performed in order to investigate the behaviors of various tunnel linings. A 1/100-scaled aluminum and hydrostone horseshoe tunnel linings with a radius km, height km were buried in a depth of C/D=3 with dry Joomunjin standard sand, the relative density of which was 86%. Bending moments and thrusts along the tunnel circumference were measured by 12 strain gages. Earth pressures in soil and on lining were estimated by pressure transducers, ground surface settlements at center and edges by using LVDTs. Average Ko(coefficient of earth pressure at rest) was 0.39 for the model sand. The structural behaviors of lining depended on its damaged conditions. But, as a rule, on the crown, the tensile circumferential strain of lining occurred at the inner surface, and the compressive at the outer surface, then positive bending moment was created at the crown. The circumferential strain of the inner surface on the springline was tensile, and the outer compressive, so negative bending moment was measured at the springline. For hydrostone linings, cracks initiated at the inner surface on the crown, and the outer on the springline over average 40g.

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정지토압계수의 측정장치 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Measuring Equipment for Coefficient of Earth Pressure at Rest)

  • 송무효
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권2호통권32호
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    • pp.159-167
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    • 1999
  • For exisiting $K_0$-oedometer, the lateral wall of the ring is cut thinly to make space and by filling the space with space with water or mercuty to keep the balance to the lateral pressure of a specimen, the pressure of the fluid is checked for the pressure of the specimen. But the devices to keep the balance to the lateral pressure of a specimen are complicated, difficult to manufacture and expensive. As newly developed $K_0$-oedometer is equipped with the load cell which can resist higher pressute than the lateral pressure of the specimen, there is nearly no deformation due to the lateral pressure of the specimen. And the measuting is cheap and easy as there are fewer accessories.

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