상재하중을 받는 토류벽체의 거동에 관한 모형실험 연구

정온수,허경한,Jung. On-Su,Huh. Kyung-Han 한국방재학회 2005 한국방재학회논문집 Vol.5 No.4

본 연구에서는 상재하중을 적용한 굴착모형실험을 통하여 상재하중 적용으로 인한 굴착단계별, 벽체강성 및 지반조건에 따른 토류벽체의 수평변위, 배면지반 지표침하, 토류벽체에 적용되는 토압변화 및 분포에 대하여 실험결과치, 이론치 및 현장자료 분석치와 상호비교, 분석하여 상재하중 적용에 의한 영향을 규명하였다. 그 결과 상재하중이 적용된 모형지반에서의 지표침하곡선 형태는 상재하중 미 적용시 지표침하 곡선형태의 정규확률 분포곡선과 달리 상재하중 중앙 부분이 최대 침하를 일으키는 포물선 형태의 침하를 보이고 있으며, 굴착단계별 상재하중 적용으로 인한 벽체최대수평변위는 최종굴착시에 0.8H(보:굴착깊이) 지점에서 벽체의 최대수평변위가 발생하였으며, 상재하중 적용에 따른 벽체변위량의 증가범위는 벽체상부로부터 하중이격거리에 2배의 깊이까지 증가범위를 보였다. 또한, 굴착단계별 지표면의 침하로 인한 기초판의 각 변위는 최종단계에서의 각 변위가 가장 크게 발생하였고, 벽체강성별로는 두께 4mm(유연계수 <TEX>${\rho}\;:480m^3/t$</TEX>) 벽체가 두께 9mm(유연계수 <TEX>${\rho}\;: 40m^3/t$</TEX>)보다 최대 3배 이상 발생하고 있어 벽체강성의 영향이 매우 큼을 알 수 있다. The purpose of this study is to closely examine the influence of the surcharge load applied to the retaining wall through some model tests, in which wall stiffness in each stage of excavation, horizontal displacement of the retaining wall and surface displacement of the backfill according to wall stiffness and ground conditions, and change and distribution of the earth pressure applied to it were measured and their values were produced, then these values were mutually compared with their theoretical values and their values after analysis of the data obtained at the field, and they were analytically studied, in order to closely examine the influence of the surcharge load applied to the retaining wall. Findings from this study are as follows: The shape of ground surface settlement curve on the model ground under surcharge load, different from the distribution curve of regular probabilities which is of a shape of ground surface settlement under no surcharge load, appears in that settlement in an arching shape shows where the center part of surcharge load shows the maximum settlement. In examining the maximum horizontal displacement with the surcharge load applied to each stage of excavation, it occured at the point of 0.8H(excavation depth) when finally excavated. Regarding the range in which the displacement of the retaining wall increases according to application of surcharge load, the increment of displacement showed till the point of depth which is of two times of the distance of load from the upper part of the wall. Also since each displacement of the foundation plate caused by the ground surface settlement according to each stage of excavation occured most significantly at the final stage. Also since regarding wall stiffness, the wall of its thickness of 4mm(flexible coefficient <TEX>$p:480m^3/t$</TEX>), produced maximum 3 times of wall stiffness than its thickness of 9mm(flexible coefficient <TEX>$p: 40m^3/t$</TEX>), it was found out that influence of wall stiffness is so significant.

상재하중과 체적변형을 고려한 불포화화강풍화토의 함수특성곡선

이영휘(Lee Younghuy),김태한(Kim Taehan),문석준(Moon Seokjun) 한국지반환경공학회 2010 한국지반환경공학회논문집 Vol.11 No.5

불포화토의 역학적 성질을 규명하기 위한 가장 기본적인 요소인 함수특성곡선을 연구하기 위하여 대구 팔공산 지역의 화강풍화토를 대상으로 함수특성곡선시험을 수행하였다. 기존의 함수특성곡선 실험은 상재하중과 체적변형의 고려없이 실시하였지만, 본실험은 두요소를 고려하기 위하여 기존의 실험장비인 압력판 추출기를 개량하여 함수특성곡선 실험을 실시하였다. 시험과정에 있어 상재하중은 0, 25, 50, 75, 100㎪을 가하였으며, 체적변형은 각 단계마다 측정하였다. 본 실험의 시료를 통한 함수특성곡선실험 결과는 상재하중의 증가에 따라 동일한 모관흡수력에서 낮은 체적함수비를 가졌으며, 공기함입치는 증가하였다. 또한 전이영역 구간의 기울기는 감소하는 결과를 나타내었으며 이력현상은 줄어드는 결과를 보였다. 포화도는 상재하중의 증가에 따라 동일한 흡수력에서 큰 값을 나타내었으며 건조과정보다는 습윤과정이 큰 값을 나타내었다. 체적변화를 고려한 함수특성곡선은 미고려한 함수특성곡선보다 미세하게 큰 값을 나타낸다. 본 실험의 실측치와 Fredlund와 Xing(1994)의 이론식은 잘 부합하는 결과를 나타내었으며, 상수값 a, n, m값은 상재하중에 따라 기존의 연구결과와 비슷한 양상을 보였다. The comprehensive tests on unsaturated weathered granite soils are carried out to obtain the soil-water characteristic curve that is the one of the essential requisites to study the unsaturated soil. The weathered granite soils were obtained at Palgong mountain in Daegu. The existing test results have been carried out without overburden pressures and volume changes. In this study, the volumetric pressure plate extractor is improved to consider two factors such as overburden pressure and volume change. The applied overburden pressures were 0, 25, 50, 75, 100㎪ and volume changes were measured at each phase. he results of this study are summarized as follows: As the overburden pressure increases, the volumetric water content decreases at the same matric suction and the air entry value increases and gradient of curve at the transition zone and the size of the hysteresis loops decreases. As the overburden pressure increases, the degree of saturation increases at the same matric suction and degree of saturation of the wetting curve is higher than that of dry curve. The SWCC with volume changes are slightly larger than those without volume changes. The general equation proposed by Fredlund & Xing(1994) to fit the experimental result of the SWCC indicates good agreement. The empirical parameters a, n, m as overburden pressure show similar inclination as the existing results.

상재하중의 재하위치 및 매설심도를 고려한 지중 매설관의 구조거동 평가

류연선(Ryu Yeon Sun),조현만(Cho Hyun Man),김영빈(Kim Young bin) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.2

지중매설관은 산업의 각종분야 및 지하 기반시설에 널리 사용되고 있다. 지중 매설관에 작용하는 하중으로는 토압, 차량하중, 온도, 지진 하중, 부양하중 등이 있다. 특히 다수의 매설관은 도로 포장아래에 매설되어 있고, 과도한 차량하중이나 예상치 못한 하중을 받는 경우가 있다. 본 논문에서는 매설관의 상부 및 인근에 상재하중이 작용할 때 나타나는 매설관의 구조적 거동을 상재하중의 재하위치, 매설관의 매설깊이, 매설관의 크기를 고려하여 평가하였다. 이를 위해 수치모델을 구성하고 유한요소해석을 수행하였다. 매설깊이와 재하위치에 따라 매설관의 변위와 응력의 변화를 산정하고, 그 결과로부터 거동특성을 파악하였다. Buried pipes have been applied in a wide range of industry and the subsurface infrastructures. The loads acting on buried pipes include soil pressure, traffic load, seismic load, flotation. Many underground pipes are buried under the road pavement and subjected to excessive vehicle load or unexpected load. In this paper, the structural behavior of the buried pipe under the surcharge load is evaluated considering load location, buried depth and dimension of pipe. Finite element analysis was perform for the assessment of the displacement and stress of buried pipe. The results showed the effect of the load location and buried depth on performance of the underground pipe.

상재하중과 점토함유량이 불포화 풍화토의 함수특성에 미치는 영향

박성완(Park Seong-Wan),박재영(Park Jai-Young),태두형(Tae Doo-Hyung),심영종(Sim Young-Jong) 대한토목학회 2010 대한토목학회논문집 C Vol.30 No.1

함수특성곡선은 불포화지반의 거동을 분석하는데 있어서 매우 중요한 물성으로 활용되고 있으나 많은 경우 상재하중과 세립분의 영향을 고려하지 않은 상태에서 측정되어 적용해 왔다. 따라서 본 논문에서는 국내의 대표적인 풍화토를 대상으로 상재하중과 점토의 함유량에 따른 함수특성 영향을 살펴보았다. 상재하중, 세립분, 그리고 이력 조건을 고려하여 함수특성과 불포화 투수계수를 SWCC 시험결과를 토대로 평가하였다. 또한 불포화시 습윤용적과 확산능력에 대하여도 살펴보았다. Since the water retention curve is considered as a major parameter to evaluate the unsaturated ground or soils, overburden pressure and clay content on soils underneath ground surface have not been considered for estimating water retention characteristics. Therefore, a need exists that the effect of overburden pressure and clay content on water retention characteristics was assessed in typical weathered soils found in Korea. Soil-Water Characteristic Curve and the unsaturated hydraulic conductivity were estimated using water retention characteristics under the condition of different overburden pressure, clay content, and de-saturation path. Then, these effects are evaluated with the results of SWCC tests from the laboratory. In addition to that, the unsaturated moisture capacity and diffusivity of each case is discussed.

베인에 작용하는 수평응력과 토크를 이용한 모래의 마찰각 측정

박성식,김동락,이새벽 대한토목학회 2018 대한토목학회논문집 Vol.38 No.1

In this study, the torque and horizontal stress acting on vane were measured and then used to determine a friction angle of sand. A dryNakdong River sand was prepared for loose and dense conditions in a cell and then pressurized with 25, 50, 75 or 100 kPa from the surface of sand. A vane (5cm in diameter and 10cm in height) was rotated and the torque and horizontal stress were measured at real time. A maximum torque was 3.5-9.5Nm for loose sand and 7.4-17.6Nm for dense sand, respectively. The maximum torque increased as an overburden pressure increased. The maximum torque obtained at 14-20 degrees of vane rotation, which was not influenced by the initial alignment of earth pressure and vane blade. An initial horizontal stress ratio was 0.33-0.35 on the average. The horizontal stress increased initially and then decreased due to particle disturbance. A friction angle was calculated from real time varying horizontal stress and torque, which decreased with increasing overburden pressure. The friction angle of loose sand from vane shear test was similar to that of direct shear test but that of dense sand was overestimated. 본 연구에서는 베인에 작용하는 수평응력과 토크를 측정한 다음 이를 이용하여 모래의 마찰각을 구하는 연구를 수행하였다. 건조한 낙동강모래를 원통형 셀에 느슨하거나 조밀한 상태로 성형한 다음 상부에서 공기압 실린더로 상재하중(overburden pressure)을 25, 50, 75 또는 100kPa 가하여 베인(직경 5cm, 높이 10cm) 회전 시 주변에 작용하는 수평응력과 토크를 실시간으로 측정하였다. 베인 회전에 따른 최대 토크값은 느슨한 모래는 3.5~9.5Nm, 조밀한 모래는 7.4-17.6Nm 사이로 상재하중이 증가할수록 최대 토크값도 증가하였다. 조밀한 정도에 관계없이 14-20° 회전 시 최대 토크값에 도달하였으며, 베인날과 토압계의 초기 위치에 따른 최대값의 차이는 나지 않았다. 상재하중에 따라 베인에 작용하는 초기 수평응력비(K0)는 평균 0.33-0.35 사이이며, 베인 회전에 따라 수평응력이 전반적으로 증가하다가 모래 입자가 교란되면서 다시 감소하는 경향을 보였다. 실시간으로 측정된 수평응력과 토크를 이용하여 계산된 마찰각은 상재하중이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 느슨한 모래는 직접전단시험 결과와 유사한 마찰각을 보였다. 하지만, 조밀한 모래의 마찰각은 다소 과대평가하는 경향을 보였다.

지진하중 실험에 의한 실험한옥의 거동특성분석

이슬기(Lee, Seul-Gi),김영민(Kim, Yeong-Min) 대한건축학회 2013 대한건축학회 학술발표대회 논문집 Vol.33 No.2

좁은 공간 되메움후 상재하중에 의한 토압산정

정충선,허경한 경원전문대학 1999 論文集 Vol.21 No.-

The industry of the 20 century has been developed rapidly. The environment is increased to construct institution of livelihood and basic industry, and caused concentration of people to the civilized area. therefore, new space and institution are needed. Korea want efficient use of landslide or ground space for lack of useful land and space. Therefore, this study is going to suggest a calculation for Earth pressure by surcharge load about backfill at narrow space as complementing the silo theory.

프리캐스트 옹벽 마이크로 파일의 보강 효율

문창열(Moon Changyeul) 한국지반환경공학회 2008 한국지반환경공학회논문집 Vol.9 No.7

본 연구에서는 좁게 형성되는 프리캐스트 옹벽 배면에 상재하중을 재하 하였을 경우 마이크로파일의 수평저항 거동에 대한 설치 효율성을 규명하고자 하였다. 이를 확인하기 위한 수단으로 모형시험과 수치해석을 수행 하였다. 실내모형시험은 모형토조에 기초지반 조성 후 모형옹벽을 설치하였으며, 옹벽 배면에 상재하중을 재하 하여 마이크로파일의 설치간격 및 길이 등을 각각 변화시켜 수행하였다. 본 연구에서 보강된 마이크로파일이 프리캐스트 옹벽에 발생하는 수평방향 변형을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다. 마이크로파일의 간격을 좁게 설치하고 파일의 길이가 길어질수록 보강효율이 증가하는 경향을 보이며, 파일의 길이가 0.5H 설치간격은 7D에서 최적의 보강효율을 나타내는 것으로 평가되었다. This study investigates the lateral resistance of micro-pile system when surcharge load is acting on the back of retaining wall. Both laboratory experiments and numerical analysis were performed. The experimental retaining wall model was developed on the laboratory-sized foundation. While surcharge load was acting, the interval and length varied as experimental variables. From the investigation it is known that the micro-pile system can effectively control the lateral displacement which is developed on the precast retaining wall. The effectiveness became increased as the pile interval reduced and the length of pile increased. The greatest reinforcing efficiency was shown when the pile length was 0.5H and the interval was 7D.

해안 도로상의 EPS 하중경감공법의 해석

장용채 한국항해항만학회 2000 韓國港灣學會誌 Vol.14 No.2

The expansion of old road is needed in constructing the entrance at the $\bigcirc$$\bigcirc$I/C road in $\bigcirc$$\bigcirc$city. To strength the national competition, many agents who concerned do their best for finishing that construction early as soon as possible. In generally, soil embankment on soft foundation is caused to reduce the stability by making the settlement of ground surface due to the over load. Thus, we try to make it stable by building EPS embankment construction which in our working place is one kind of the method of light embankment construction after excavating the original ground.

저토피고 계곡부 구간에서 지보재 변형사례 연구 (과거 사례를 중심으로)

김낙영 ( Nag Young Kim ),임성택 ( Sung Taek Lim ) 대한지질공학회 2013 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2013 No.1