Passive Earth Pressure Transition Behind Retaining Walls

옹벽의 변위에 따른 정지토압에서 수동토압까지의 변화

An analytical solution procedure is described to estimate the developed passive lateral earth Pressures behind a vertical rigid retaintng wall rotating about its toe into a mass of cohesionless soil. Various stases of wall rotation, starting from an at-rest state to an initial Passive state to a full Passive state, are considered in the analysis. Condition of failure defined by a modified Mohr-coulomb criterion, together with equilibrium conditions, is used to obtain the necessary equations for the solution. Using methods of stress characteristics and numerical finite difference, a complete solution within and on the boundaries of the entire solution domain is made possible. The variations of the soil shear strength and the wall friction at various depths and stages of wall rotation are also taken into account in the analysis. The results predicted by the developed method of analysis are compared with those obtained from the experimental model tests on loose and dense sand. The comparisons show good agreements at various stages of retaining wall rotation Fin- ally, results of analytical parametric study are presented to demonstrate the effects of wall fric- tion on the resultant thrust and distribution of developed lateral earth pressures.

본 연구에서는 정지토탄상태에서 수동토추상태 까지의 토압의 변화를 옹벽의 변위량에 따라 나타 내는 새로운 이론이 제시되었다. 제시된 이론은 2차원평형조건식과 Mohr-Coulomb의 파괴규준을 변 궐한 최대주응력과 최소주응력의 관계식을 바탕으로 이루어졌으며, 또한 옹벽의 변위량에 따른 흙의 내부마찰자(f)과 벽마찰각(5)의 변화를 옹벽상단에서 부터의 깊이의 함수로 나타내는 수학적 model이 개발되었다. 결과치를 수치해석적으로 구하기 위해 유한차분법이 이용되었고 또하 얻어 진 결과치를 실험치와 비교함으로써 본 연구에서 제시된 이론의 적합성이 확인되었다. 옹벽 설계와 관련된 벽마찰카의 변화가 토압에서 미치는 영향에 대해서도 아울러 고찰되었다.