Evaluation of Lateral Earth Pressure on Buried Pipes in Soft Ground Undergoing Lateral Movement

Model tests were performed to investigate the mechanism of lateral earth pressure on a buried pipe, which was installed in a plastic flowing soil mass undergoing lateral movement. On the basis of failure mode tests, the equation of lateral earth pressure to apply Maxwell's visco-elastic model was proposed to consider the soil deformation velocity. Through a series of model tests of differential soil deformation velocity, lateral earth pressure of theoretical equation was compared with experimental results. When lateral soil movement was raised, the lateral earth pressure acting on buried pipe increases linearly with the soil deformation velocity. It shows that the lateral earth pressure on buried pipe is largely affected by soil deformation velocity. When plastic soil movement was raised, lateral earth pressure predicted by theoretical equation showed good agreement with experimental results. Also, coefficient of viscosity by theoretical equation had a good agreement with direct shear test results.

측방유동지반속 지중매설관에 작용하는 토압식 산정

소성흐름을 발생시키는 측방유동 가능지반내에 설치된 매설관에 작용하는 토압에 대한 메카니즘을 규명하기 위해 파괴형상실험을 실시하고, 파괴형상실험을 토대로 지반변형속도를 고려하기 위해 Maxwell 점탄성 모델을 적용한 토압산정식을 제안하였다. 직접전단실험으로 구한 점성계수와 내부마찰각과 상재압을 고정하여 이론식으로 도출해낸 점성계수가 잘 일치하고 있음을 확인하였고 모형실험결과와 이론식에 의한 토압은 지반변형속도에 영향을 받으며 비교적 일치하며 지반변형이 없는 경우에도 정지토압을 받음을 알 수 있다. 또한, 지반의 지지력은 점성토에서는 관입전단파괴시의 값과 거의 일치하였다. 또한, 매설관 주변지반의 파괴모드는 매설관직경과 무관하게 지반변형속도에 영향을 받으며 작용토압은 균질한 지층의 경우 선형적으로 증가하고 조립질에 가까울수록 선형적 감소치를 보이므로 매설관주변지반의 매립재를 이용하여 매설관주변의 토압을 경감시킬 수 있음을 알 수 있다.