• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.473-480
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• 1999

This paper presents the results of a parametric study on the behavior of mechanically stabilized earth retaining wall. It has been recognized that the currently available design guidelines, which is base on the limit equilibrium approach, cannot properly account the interaction effect between the components, construction sequence, and foundation settlement which may impose a significant influence on the wall behavior. A parametric study using finite element analysis was performed to investigate the behavior of MSE wall under different construction conditions and the applicability of the current design approach. In the parametric analysis, the effects of the construction sequence, the surcharge, and the foundation stiffness were studied and a detailed finite element modeling for various components of the system were employed. The results, such as wall displacement and earth pressure distributions, reinforcement forces, vertical stress distribution were then thoroughly analyzed to investigate the effect of construction details on the wall behavior.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권3호
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• pp.277-293
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• 2024

Shored Mechanically Stabilized Earth (SMSE) walls are types of soil retaining structures that increase soil stability under static and dynamic loads. The damage caused by an earthquake can be determined by evaluating the probabilistic seismic response of SMSE walls. This study aimed to assess the seismic performance of SMSE walls and provide fragility curves for evaluating failure levels. The generated fragility curves can help to improve the seismic performance of these walls through assessing and controlling variables like backfill surface settlement, lateral deformation of facing, and permanent relocation of the wall. A parametric study was performed based on a non-linear elastoplastic constitutive model known as the hardening soil model with small-strain stiffness, HSsmall. The analyses were conducted using PLAXIS 2D, a Finite Element Method (FEM) program, under plane-strain conditions to study the effect of the number of geogrid layers and the axial stiffness of geogrids on the performance of SMSE walls. In this study, three areas of damage (minor, moderate, and severe) were observed and, in all cases, the wall has not completely entered the stage of destruction. For the base model (Model A), at the highest ground acceleration coefficient (1 g), in the moderate damage state, the fragility probability was 76%. These values were 62%, and 54%, respectively, by increasing the number of geogrids (Model B) and increasing the geogrid stiffness (Model C). Meanwhile, the fragility values were 99%, 98%, and 97%, respectively in the case of minor damage. Notably, the probability of complete destruction was zero percent in all models.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.750-757
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• 2018

보강토교대는 보강토옹벽을 교대로 활용하는 토류구조물로써, 보강토체의 변형을 억제하기 위해, 마찰성능이 우수한 채움재와 비신장성 금속 보강재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 보강토교대에 주로 사용되는 비신장성 금속 보강재에 대한 인발거동을 분석하기 위하여, 보강토교대 채움재의 강성 및 입도분포와 보강재의 간격에 따른 인발거동을 검토하였다. 매개분석을 통한 분석결과, 보강토체의 인발력은 최상단 보강재에 가장 크게 작용하였고, 보강토교대의 채움재의 특성과 보강재의 수평간격도 보강토의 인발저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 채움재의 내부마찰각은 최소 25도 이상, 균등계수는 4 이상의 사질토 그리고 최상단 보강재의 수평간격은 25cm 이하로 배치해야만 설계기준에 제시된 최소 인발 안전율을 만족하였다. 따라서, 보강토체의 인발저항성능을 확보하기 위해서는 채움재의 특성을 면밀하게 고려하여 설계를 수행하여야 하며, 채움재의 특성뿐만 아니라 하중조건을 고려하여 보강재의 배치도 적절하게 하여야 할 것이다. 시공시에는 설계시 고려한 채움재의 강성과 입도분포에 대한 철저한 품질 및 시공 관리가 필요할 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.337-344
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• 2001

The application of mechanically stabilized earth wall(MSEW) with segmental front panel has been increasing in highway construction due to its cost-effectiveness. However, some failures during construction have been reported and many field engineers are reluctant to select this method for important structure. One of the main reasons may be that there is no moderate specification for design and construction of MSEW yet. This paper discussed the main results of analysis on a case of block-type segmental retaining wall in highway construction. Based on the results, some recommendations on design and construction method of MSEW are presented.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.81-93
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• 2024

최근 국내는 다양한 대규모 사회기반 시설물 공사 및 택지 개발 등이 시행되고 있으나, 이에 반해 제한적인 국토 여건으로 철도 또는 도로 흙쌓기 비탈면 다짐 시공 또는 보강토 옹벽 뒤채움재 시공 시 기준에 부합하는 양질의 토사 수급이 어려운 실정이다. 특히, 다수의 보강토 옹벽은 부적절한 뒤채움재 다짐 시공으로 인한 지지력과 배수 성능 저하로 인한 구조물 피해사례 등이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 뒤채움재로 순환토사를 활용하는 보강토 옹벽에 대하여 3D 프린팅 기술 기반 실내 모형실험 및 2차원 수치해석을 수행하여 구조적 성능 및 안전성을 분석하고자 하였다. 그 결과, 순환토사 배합비 및 보강재 설치 방법에 따른 뒤채움재 성능을 확인하였으며, 3D 프린팅 기술을 통해 실제 보강토 옹벽 시공과 유사하게 보강재 체결이 쉬운 형태의 실험상 벽체를 제작하여 3D 프린터의 활용성을 확인하였다.

• 도로교통
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• 통권108호
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• pp.38-45
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• 2007

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권6호
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• pp.601-614
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• 2018

This study presents structural and parametric analyses on the behavior of an integrated and pile-bent abutment with mechanically stabilized earth wall (IPM) bridge. The IPM bridge is an integral abutment bridge (IAB) with partially protruded piles, which excludes earth pressure by means of a mechanically stabilized earth wall developed by the authors. The results of the analysis indicate that the IPM bridge, as any other IAB, is influenced to a large extent by temperature and time-dependent loads. When these loads are applied, the stress on a pile in the IPM bridge decreases as the displacement of the pile top increases, because the piles protrude from the ground surface and no soil reaction is generated on the protruded pile. Because the length of an IAB is restricted by the forces acting on its piles, the IPM bridge is an effective alternative to extend its length.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권4호
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• pp.329-341
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• 2024

Retaining structures are one of the most important elements in the stabilization of excavations and slopes in various engineering projects. Mechanically stabilized earth (MSE) walls are widely used as retaining structures due to their flexibility, easy and economical construction. These benefits are especially prominent for projects built on soft and weak foundation soils, which have relatively low resistance and high compressibility. For high retaining walls on weak foundations, conventional design methods are not cost-effective. Therefore, two alternative solutions for different foundation weakness are proposed in this research: optimized multi-tiered MSE walls and single tier wall with foundation improvement. The cost optimization considers both the construction components and the land price. The results show that the optimal solution depends on several factors, including the foundation strength and more importantly, the land price. For low land price, the optimized multi-tiered wall is more economical, while for high land price (urban areas), the foundation improvement is preferable. As the foundation strength decreases, the foundation improvement becomes inevitable.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권12호
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• pp.69-76
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• 2020

Back-to-Back 보강토옹벽은 좁은 구간에 양립하는 옹벽의 형식을 가지기 때문에 벽체간의 이격거리에 따라 보강재가 겹치게 되어 보강재 간의 상호작용에 의한 응력 변화와 일체화된 상태에서 전체가 거동하는 문제 등으로 설계단계에서 신중한 접근이 필요하나 현재 국내에 정형화된 설계기준이나 지침이 전무한 상태이다. 본 연구는 이러한 Back-to-Back 보강토옹벽에 대해 옹벽폭 대 높이비(옹벽폭비, Wb/H)에 따른 최적 보강길이비에 대해 고찰하였다. 옹벽폭비는 FHWA 설계기준의 Case II에 해당하는 1.1H, 1.4H, 1.7H, 2.0H, 높이는 일반적으로 가장 많이 적용되고 있는 3.0m, 5.0m, 7.0m, 10.0m를 대상으로 하였으며, 각 조건에서 수치해석을 통해 FHWA 설계기준의 적정성과 옹벽의 높이 및 옹벽폭비에 따른 최적 보강길이비를 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.47-59
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• 2008

2002년 이후 미국 펜실베니아를 중심으로 보강토 공법 교대의 적용사례가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 보강토 공법 교대는 일반 콘크리트 옹벽 교대에 비하여 공사비 절감 및 공기 단축에 효과적이며 미관이 수려한 장점이 있다. 본 논문은 해외에서 이와같이 널리 활용되고 있는 보강토 교대의 이론적 배경 및 기존의 설계기준을 검토하였으며, 그 결과를 토대로 국내 교량형식에 적합한 보강토 교대의 적용성을 분석하였다. 우리나라에서 보강토교대를 적용하기 위하여 국내교량 형식에 따른 상부슈에 작용하는 하중을 분석한 후 교좌받침보 및 하부말뚝에 대하여 구조 검토한 결과, 거더의 자중이 큰 PSC BOX이외에서는 모두 적용이 가능한 것으로 나타났다. 또한 2차원 수치해석 및 3차원 수치해석을 수행하여 보강토 교대 하부 기초로 적용되는 H-Pile과 보강토 옹벽간의 상호 거동메커니즘을 분석하였으며, 실제 보강토 옹벽현장에서 보강토 옹벽 배면에 H-Pile을 7개소 시험시공을 실시하여 수평거동 특성을 분석하였다. 현장시험시공 분석결과, 보강토 교대의 하부기초로서 H-Pile을 적용하기 위해서는 뒤채움 재료는 내부마찰각이 최소 $34^{\circ}$이상인 양질의 뒷채움 재료를 사용하여야 하는 것으로 분석되었다.