• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.11-21
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• 2012

본 연구에서는 지중연속벽 설계시 사용되는 범용 해석프로그램에 Rankin(1857)의 이론토압과 홍원표와 윤중만(1995a)의 경험토압을 각각 적용하여 Top-Down 공법에 적용된 지중연속벽의 수평변위를 분석하였다. 그리고 이들 해석 프로그램에서 산정된 예측변위량과 지중경사계로 측정된 실측변위량을 비교 검토하였다. 현재 지중연속벽 설계에 적용되는 해석프로그램에는 Rankine의 토압이 주로 적용되고 있다. 검토결과, 지중연속벽의 예측수평변위는 적용되는 토압에 따라 상당히 큰 차이를 나타내고 있다. Rankine의 토압을 적용하여 산정된 예측수평변위 형상은 실측결과와 큰 차이를 보이고 있으며 벽체의 하부에서 예측치가 실측치보다 과다하게 산정되었다. 반면, 홍원표 윤중만의 토압을 적용하여 얻은 예측수평변위 형상과 최대수평변위량은 실측결과와 유사하게 나타났다. 따라서 Top-Down 공법이 적용된 지중연속벽의 설계시 Rankine의 토압보다는 홍원표 윤중만의 경험토압을 적용하는 것이 적합함을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.181-189
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• 2003

일반적으로 강성 옹벽에 작용하는 주동토압은 Rankine이나 Coulomb의 토압이론에 의하여 계산되며, 이들 이론에서는 옹벽에 작용하는 주동토압이 삼각형으로 분포한다고 가정한다. 그러나 많은 실험결과들은 벽면이 거친 강성 벽체에 작용하는 주동토압은 Rankine과 Coulomb 이론에서 사용된 가정과는 달리 비선형으로 분포한다는 것을 보이고 있다. 그리고 이러한 비선형의 토압분포는 옹벽의 뒷채움재에서 발생하는 아칭효과 때문으로 알려져 있다. 몇몇 연구자들은 강성벽체의 뒷채움재에 발생하는 아칭효과를 고려한 주동토압 산정식을 제안하였다. 그러나 이들 제안식들은 몇가지 점에서 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 평행이동하는 강성벽체에 작용하는 주동토압의 크기와 비선형 분포를 정확히 예측할 수 있는 새로운 토압산정식을 제안하였으며, 이 제안식에서는 뒷채움재에서 발생하는 아칭효과의 영향이 고려되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권3호
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• pp.461-476
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• 2015

Rankine's theory of earth pressure cannot be directly employed to c-${\phi}$ soils backfill with a sloping ground subjected to complex loadings. In this paper, an analytical solution for active earth pressures on retaining structures of cohesive backfill with an inclined surface subjected to surcharge, pore water pressure and seismic loadings, are derived on the basis of the lower-bound theorem of limit analysis combined with Rankine's earth pressure theory and the Mohr-Coulomb yield criterion. The generalized active earth pressure coefficients (dimensionless total active thrusts) are presented for use in comprehensive design charts which eliminate the need for tedious and cumbersome graphical diagram process. Charts are developed for rigid earth retaining structures under complex environmental loadings such as the surcharge, pore water pressure and seismic inertia force. An example is presented to illustrate the practical application for the proposed coefficient charts.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.71-81
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• 2008

본 논문에서는 지표면 경사각, 벽면 경사각, 벽면 마찰각, 선하중, 등분포하중, 점착력, 부착력의 영향을 고려할 수 있는 주동토압공식을 힘의 평형이론을 근거로 도출하였다. 이 제안식의 정확성을 검증하기 위하여, 도해법에 의해 산정된 토압과 비교하였으며, Coulomb, Rankine, Mazindrani 공식에 의한 산정 결과와도 비교하였다. 산정 결과는 도해법 결과뿐만 아니라 Coulomb, Rankine, Mazindrani 공식의 3가지 방법에 의한 결과와 잘 일치되었다. 또한, 제안식에 의한 주동토압은 Fang 등의 실험연구 결과와 일치하는 경향을 나타내었다. 이 일반화된 공식은 Coulomb, Rankine, Mazindrani 의 주동토압공식의 한계를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 외부하중조건을 고려할 수 있는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.47-63
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• 2014

육상 및 항만 구조물 설계시 적용되고 있는 토압 이론(Rankine, Coulomb, 시행쐐기법, 개량시행쐐기법)을 정리하였고, 구조물 형태에 따라 가상배면(Vitural back, wall, plane)과 구조물 벽면에 작용하는 토압 특성 등을 제시하였다. 토압 특성을 검토하기 위해 육상구조물의 경우 배면토 경사에 따른 캔틸레버식 옹벽과 벽경사에 따른 중력식 옹벽, 해상구조물은 케이슨식 안벽과 블록식 안벽을 적용하였다. 여러 가지 토압이론을 적용하여 뒷굽 길이에 따른 토압, 작용각(벽면마찰각), 벽면측으로의 활동각 등을 분석한 결과 뒷굽이 긴 경우 가상배면에서의 작용토압은 Rankine 토압과 작용각은 지표경사각, 뒷굽이 짧은 경우 Coulomb 방법과 작용각은 벽마찰각으로 산정하는 것이 가장 합리적임을 알 수 있었다. 벽면측으로의 활동각은 Rankine 이론에 의한 활동각보다 큰 것으로 나타났다. 또한, 본 논문에서는 현재 적용되고 있는 여러 가지 토압 산정법 및 작용각 중에서 항만 구조물 설계시 적용할 수 있는 적정 토압 산정방법을 제안하였다. 제안방법은 뒷굽장단 결정과 이에 따른 적정 토압산정법을 결정하고 벽면 측으로의 활동각에 따른 옹벽자중 고려 방법을 설정하도록 하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.47-60
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• 1996

고전 토압이론 중에서 Coulomb 및 Rankine토압이론식을 실무에 주로 사용되고 있는데, 이 들에 의한 토압은 삼각형 분포로 간주하고 있다. 그러나 Terzaghi(1934), Tsagreli(1967), Fang & Ishibashi(1986) 등에 의한 실험결과에서 토압은 삼각형 분포가 아님이 밝혀졌다. 본 연구에서는 흙으로 뒤채움된 지표면이 경사지며, 강성옹벽의 뒷면이 경사진 일반적인 경우에 적용할 수 있는 토압이론식이 아취개념을 사용하여 새로이 제안되었다. 새로이 제안된 이론식에 의한 계산결과는 기존 이론들에 의한 것들과 비교되었으며, 이 이론식에 의하여 토압에 영향을 미치는 요소들을 분석하였다. 비교 및 분석결과를 보면, 전주동토압은 새로이 제안된 이론식에 의한 값이 기존이론에 의한 값들과 잘 일치하였다. 그러나 Rankine이론에 의한 전토압 은 비교된 기타 이론들에 의한 값과 상이하였다. 그리고 작용점 위치(h)는 삼각형 분포의 중심 위치인 0.33이 아니라 옹벽 뒷면의 경사각,뒤채움 지면의 경사각, 흙의 내부마찰각 및 부착력에 의하여 주로 지배되었다.

• 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.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.779-786
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• 2002

To find a long term horizontal movement of superstructure caused by seasonal thermal change, several types of gages are installed such as soil earth pressuremeter behind stub abutment and jointmeter between approach slab and relief slab. As results, maximum passive earth pressure behind integral bridge abutments centerline with lateral movement of superstructure is about 1/6 of classic Rankine's earth pressure. And its distribution is not triangular but rectangular shape due to shape behind integral bridge abutments.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.19-28
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• 2003

통상 콘크리트 옹벽에 작용하는 수평토압 산정에는 Rankine이나 Coulomb의 토압이론을 사용하고 있으나 문헌연구결과, 실제 옹벽 벽체에 발생하는 변위인자에 의한 영향으로 벽체 중단부 이상에서는 주동토압 상태를 나타내고 있으나 벽체 중단부 하단에서는 주동토압보다 큰 토압을 가지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 수평토압을 저감하기 위한 방안의 하나로 압축성 재료인 EPS를 벽체 배면에 설치하여 배면토체의 변위를 인위적으로 유발함으로서 수평토압의 크기를 저감시킬 수 있는 방안을 제시하였다. EPS에 의한 수평토압 저감효과, 최적의 EPS 포설두께 및 밀도를 알아보기 위한 실내모형토조시험을 실시하였으며 그 효과가 검증되었다. 실내모형토조시험에서 도출된 결과를 이용한 현장 시험시공결과, EPS 포설에 의해 약 20%의 수평토압저감효과를 가질 수 있는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제4권1호
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• pp.7-16
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• 1988

현재까지 구조물의 안정을 결정하는 유일한 방법은 안전률개념이 이용되고 있으나, 최근 이 안전 율에 대한 문제점이 제기되어 구조물의 신뢰도에 대한 기준으로 파괴확률을 적용시키고자 하는 연구 가 활발하게 진행되고 있다. 한편 토류구조물은 벽체의 변위형태에 따라 토고분포가 달라짐 에도 불구하고실제문제에선통상 벽 체변위를 고려하지 않는 Coulomb이론이나 Rankine 이론을 이용하고 있는 실정이다. 본 연구에서 는 뒤 채움이 모래로 수평인 연직벽체가 벽체저면을 중심으로 회전하는 주동(AB)과 정 점을 중심으로 회전하는 주동(AT) 2가지 경우를 대상으로 전도에 대한 파양를 다룬다. 동일한 설계조건에 대해서 종래의 Coulomb이론과 Dubrova토력재분포리론. Chang의 방법으로 구한 정적 주동토력과 Seed and Whitmann의 지진하중을 중첩시킨 지진 주동토력을 ,각각 고려하여 최근에 발전된 AFOSM (Advanced First Order Second Moment)해법으로 신협도를 해석하여 비교 검토한다.