• 한국지반공학회논문집
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• 제35권7호
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• pp.15-27
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• 2019

본 연구는 2017년 11월 15일에 발생한 규모 5.4의 포항지진을 대상으로 영일만항 안벽 및 배면에서 발생한 피해의 메커니즘을 규명하는 것이 목적이다. 현장조사 등에 의해 영일만항은 케이슨이 5cm~15cm 정도의 수평변위가 발생하였고, 뒤채움 지반에서는 10cm 이상의 침하가 발생하였다. 이에 대한 원인을 규명하기 위해 2차원 유효응력해석을 수행하였다. 입력 지진하중은 포항구항의 기반암에서 계측된 지진가속도($3.25m/s^2$)를 이용하였다. 수치해석 결과 배후지의 뒤채움 지반내 국부적으로 과잉간극수압이 증가하여 유효응력이 감소한 것으로 밝혀졌다. 이로 인해 케이슨의 경우 수평방향으로 약 14cm의 변위가 발생하였고, 3cm 정도 침하하였다. 뒤채움 지반의 경우 6cm~9cm 정도 침하한 것으로 나타났다. 이는 현장조사와도 유사한 결과임이 밝혀졌다. 또한, 뒤채움 지반내 유효응력 경로 및 응력-변형률 거동으로부터 반복적 하중에 의해 지반이 Mohr-Coulomb의 파괴선에 근접하는 것으로 나타났고, 이는 과잉간극수압의 증가에 따른 유효응력의 소실에 의한 지지력의 감소로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.83-90
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• 2011

본 연구에서는 고성토 구간 파형강판 수로암거의 대표단면을 대상으로 뒤채움부의 다짐도에 따른 원형 연성지중 암거에 작용되는 수직토압 분포를 파악하기 위해 원심모형실험을 실시하였다. 모형실험은 뒤채움부의 다짐도를 80, 85, 90, 95%로 변화시키면서 현장의 상사성을 고려하여 53g-level의 중력수준에서 수행하였다. 실험결과, 연성거동을 하는 파형강판 상부의 아칭효과에 의한 하중감소계수는 AISI(2002) 설계법에서 규정한 뒤채움 다짐도에 따른 하중감소계수와 거의 일치하였다. 파형강판 상부에서 측정된 수직토압은 다짐도가 증가함에 따라 선형적으로 감소하였으며, 뒤채움부의 다짐도가 클수록 아칭효과에 의한 파형강판 상부의 상재하중 감소가 크게 발휘된다는 것을 확인할 수 있었다. 파형강판 상부에서 발생한 아칭효과에 의해 감소한 하중이 파형강판측면 뒤채움부(EP 1)와 뒤채움부 외부(EP 3)로 전이되는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.181-191
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• 2004

옹벽의 벽면이 거친 경우에 강성옹벽에 작용하는 주동토압의 크기와 분포형태는 뒷채움재의 내부마찰각과 옹벽의 벽면마찰각 뿐만 아니라 뒷채움재에서 발생하는 아칭효과와 파괴면의 형상에도 영향을 받는다. 따라서 강성옹벽에 작용하는 주동토압의 크기와 비선형의 분포형태를 정확히 산정하기 위해서는 토압 산정 시 뒷채움재에서 발생하는 아칭효과와 실제적인 파괴면의 형상을 고려해야 한다. 본 연구에서는 강성옹벽이 옹벽의 정점을 중심으로 회전하는 경우에 대하여 뒷채움재에서의 아칭효과와 실제적인 비선형의 파괴면 형상을 고려함으로써 비선형의 주동토압을 산정할 수 있는 토압산정식을 제안하였다. 그리고 제안식에 대한 정확도를 검증하기 위하여 제안식으로부터 얻어진 예측치들을 기존의 모형시험 결과들과 비교한 결과 제안식은 만족스런 토압 예측치를 제공하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제5권1호
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• pp.47-60
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• 1989

본 논문에서는 사질토를 뒷채움한 강성연직벽에 작용하는 횡토려의 분포를 유한요소법을 이용한 탄소성해석에 의하여 구하고 벽체의 3가지 변위형태(벽체정부중심회전, 벽체양부중심회전및 평행이 동형태 및 변위의 크기가 토압분포에 미치는 영향을 연구하였다. 그리고 이들 토압을 Rankine주동 토압 및 Dubrova주동토압과 비교하였다. 벽달정부중심회전하는 경우 아아칭효과에 의하여 역5-형토려분포를 나타내고 결과적으로 벽체 전 높이에 작용하는 총토추의 작용점은 벽체람부로부터 벽체높이의 113보다 훨씬 높을 뿐만 아니라 다 른 형태의 벽체변위에 비하여 제일 높고 또한 크기도 가장 크다. 그리고 벽체변위가 증가하여 주동상태로 파괴될 때 뒷채움지반내에 발달하는 소성영역은 벽체저부중심회전형태인 경우에만 쐐기형태로 발달하고 다른 변위형태의 경우에는 쐐기형태를 보이지 않는다. 또한 뒷채움이 경사지면인 경우 몇가지 경사도에 대한 저부중심회전벽체의 토압분포를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.29-39
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• 2006

동반 논문(백규호, 2006)에서 사석과 모래로 뒷채움된 케이슨에 대하여 모래와 사석의 내부마찰각과 단위중량의 차이는 물론 사석의 뒷채움 경사각 변화와 뒷채움재에서 발생하는 아칭효과까지 고려해서 비선형의 주동토압을 산정 할 수 있는 토압산정식이 제안되었다. 본 연구에서는 새로 제안된 토압산정식에 대한 정확도를 검증하기 위하여 뒷채움재가 균질하고 벽체가 거친 경우에 대한 제안식의 결과는 백규호(2003a)의 제안식과 비교하였고, 뒷채움재가 균질하고 벽체가 매끄러운 경우에 대한 제안식의 결과는 Rankine의 토압이론과 비교되었다. 그리고 매개변수 분석을 통해서 사석과 모래의 내부마찰각과 단위중량, 케이슨의 벽면마찰각, 사석의 뒷채움 경사각 변화가 케이슨에 작용하는 주동토압에 미치는 영향을 조사하였으며, 매개변수 분석 결과에 근거해서 케이슨에 작용하는 주동토압을 최소화할 수 있는 뒷채움 시공법이 제안되었다.

• 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.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.67-76
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• 2017

본 연구에서는 케이슨 안벽의 뒷굽이 주동토압에 미치는 영향을 조사하였다. 한계해석법을 사용하여 뒷굽의 길이에 따라 벽면마찰력이 뒷굽 상부에서 발생하는 활동면의 경사각에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 뒷굽의 길이가 짧을수록 내측 활동면의 경사각은 증가하나, 외측 활동면의 경사각은 일정하였다. 실제 케이슨 안벽에서 발생하는 파괴면에 작용하는 토압과 동일한 토압을 갖는 뒷굽 끝에서의 가상의 연직배면에 작용하는 토압에 대하여 뒷굽의 상대 길이-뒤채움 토사의 내부마찰각-벽면마찰각-가상의 연직배면에 작용하는 배면마찰각 등의 상관관계를 구하였다. 뒷굽이 짧을수록 케이슨 안벽에 작용하는 토압이 Rankine 토압보다는 작아지나 뒷굽의 길이를 고려하지 않은 Coulomb 토압보다는 항상 크게 나타났다.

• 산업기술연구
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• 제16권
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• pp.181-189
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• 1996

Centrifuge model tests of cantilever retaining wall were performed to investigate the vertical stress distribution due to selfweight of backfill material. Model tests were carried out to find the effect of arching action on vertical stress distribution by changing the roughness of rigid boundary slope and the distance between retaining wall and boudary slope. A reduced scale model of cantilever retaining wall was made with concrete and Jumunjin Standary Sand with 80 % of relative density was used as foundation and backfill material. Centrifuge tests were performed by increasing g-level up to 40 g with measuring vertical stress induced by selfweight of backfill material. Test results on vertical stress distribution were analyzed and compared with results of Silo theory.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권9호
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• pp.5-11
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• 2011

본 논문에서는 자연모래 2종(세사, 왕사)과 부순모래, 자갈 2종(10mm, 20mm)을 대상으로 실내시험을 통하여 입도 분포 특성, 마찰특성 및 토압특성 등 되메움 재료 별 이중보온관의 거동 특성을 평가하고, 합리적인 되메움 대체재료 제시를 위하여 기존 이중보온관 되메움재인 중사와 비교를 수행하였다. 연구결과에 따르면, 부순모래는 5종의 되메움 대체재료 별 평가결과 이중보온관에 미치는 공학적 특성 및 재료의 수급 측면에 있어 기존 중사를 이용하는 이중보온관 되메움재의 대체재료로 가장 합리적인 재료로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1C호
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• pp.1-6
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• 2012

본 논문에서는 이중보온관의 다짐시공 중 안정성 평가 및 되메움 대체재료 제시를 위하여 현장시험을 수행하였다. 현장시험 시 사용된 되메움 재료는 기존 되메움 재료인 중사와 되메움 대체재료 평가를 위한 자연모래 2종(세사, 왕사)과 부순모래, 자갈 2종(10mm, 20mm)을 사용하였다. 현장시험은 되메움재료 별 이중보온관 토압 및 변형, 외관손상 등의 거동 특성 평가를 위하여 수행하였다. 연구결과에 따르면, 부순모래는 5종의 되메움 대체재료 별 평가결과 이중보온관에 미치는 공학적 특성 및 재료의 수급 측면에 있어 기존 중사를 이용하는 이중보온관 되메움재의 대체재료로 가장 합리적인 재료로 평가되었다.