상재하중을 받는 토류벽체의 거동에 관한 모형실험 연구 = Model Test for the Behavior of Retaining Walls Under Surcharge Load

국문 초록 (Abstract)

도심지 근접굴착시공에 있어서 인접구조물에 의한 상재하중의 영향 및 구조물 손상예측은 매우 중요하며, 상재하중 적용에 따른 토류벽체 및 인접지반의 거동에 대한 규명이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 상재하중을 적용한 굴착모형실험을 통하여 상재하중 적용으로 인한 굴착 단계별, 벽체강성 및 지반조건에 따른 토류벽체의 수평변위, 배면지반 지표침하, 토류벽체에 작용되는 토압변화 및 분포에 대하여 실험결과치, 이론치 및 현장자료분석치와 상호비교, 분석하여 상재하중 적용에 의한 영향을 규명하였다.
상재하중이 적용된 모형지반에서의 지표침하곡선형태는 상재하중 미적용시 지표침하 곡선형태의 정규확률 분포곡선과 달리 상재하중 중앙 부분이 최대침하를 일으키는 포물선 형태의 침하를 보이고 있으며, 굴착단계별 상재하중 적용으로 인한 벽체최대수평변위는 최종굴착시에 0.8(H:굴착깊이)지점에서 벽체의 최대수평변위가 나타났으며, 상재하중 적용에 따른 벽체변위량의 증가범위는 벽체상부로부터 하중이격거리에 2배의 깊이까지 증가범위를 보였다.
굴착단계별 지표면의 침하로 인한 기초판의 각 변위는 최종단계에서의 각 변위가 가장 크게 발생하였고, 벽체강성별로는 두께 4mm(유연계수ρ:480m^3/t)벽체가 두께 9mm(유연계수ρ:40m^3/t)보다 최대 3배이상 발생하고 있어 벽체강성의 영향이 매우큼을 알 수 있다.
상재하중을 적용시 토압변화 및 분포는 두께 7mm벽체와 9mm벽체의 경우는 굴착심도 25cm에서부터 45cm까지 최대토압을 나타내었고, 두께 4mm벽체의 경우는 3단 버팀대가 지지되는 지점에서만 최대토압 분포를 나타냈다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The behavior of retaining wall in urban excvation depends on the ground condition, wall stiffness, supporting method, water level, embedment condition, and surcharge load from adjacent structures and traffic load etc. Unpredictable behavior of ground and retaining structure in urban excavation due to variation of the above factors may cause considerable damage to the adjacent structures
Therefore, model tests were necessary in order to verify the behavior of retaining walls with various wall stiffness, wall friction and surcharge load.
A series of model tests were carried out in this investigation to measure the movement of the wall, earth pressure behind wall, surface settlement and arching effect due to surcharge load.
The following results were obtained form the model tests in sand.
Increasement of arching effect by wall stiffness become more significant at bigger wall stiffness.
The shape of ground surface settlement curve under surcharge load was noticable at surcharge load point, but it's curve under no surcharge load cases approched the largest value just behind the wall.
Horizontal wall displacement under surcharge load indicated the maximum value at 0.8H( H: excavation depth) and differential settlement of foundation plate under surcharge load much smaller than the settlement under no surcharge load, implying that much safer under even surcharge load condition.
The earth pressure under surcharge load with wall thickness of 7mm, 9mm increased considerably over the height of 0.35H~0.65H due to arching effect, but the earth pressure under no surcharge load with wall thickness of 4mm showed sudden increment at 3rd strut point only.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 第1章 序論 = 1
• 第2章 文獻考察 = 3
• 2.1 배면지반의 상재하중으로 인한 토압분포에 대한 연구 = 3
• 2.2 다단굴착시 벽체의 거동에 관한 연구 = 9
• 2.3 구조물의 부등침하와 각 변위에 관한 연구 = 14
• 第III章 實驗 = 17
• 3.1 실험지반 및 벽체의 물성 = 17
• 3.1.1 실험지반의 물성실험 = 17
• 3.1.2 실험벽체의 물성실험 = 19
• 3.2 모형실험 장치 = 20
• 3.2.1 토조와 강사장치 및 상재하중 장치 = 20
• 3.2.2 상재하중판과 상재하중 = 22
• 3.2.3 버팀지지장치 = 23
• 3.2.4 모형실험 계측장치 = 24
• 3.3 토조 모형실험 방법 = 26
• 3.3.1 모형실험 방법 = 27
• 第IV章 試驗結果 및 分析 = 30
• 4.1 상재하중 적용시 벽체의 일반적인 거동과 토압 = 30
• 4.2 벽체의 수평변위와 지표침하 = 34
• 4.2.1 상재하중 적용으로 인한 벽체강성에 따른 최대 수평변위율 = 34
• 4.2.2 상재하중 유무에 따른 벽체강성별 최대지표 침하율 = 41
• 4.3 벽체의 최대 수평변위와 최대 지표침하와의 상관관계 연구 = 51
• 4.4 배면지반의 지표침하에 대한 각 변위의 검토 = 52
• 4.5 상재하중 적용으로 인한 토압의 변화 = 56
• 第V章 結論 = 63
• 參考文獻 = 65
• ABSTRACT = 68