Active Earth Pressure against Caisson Backfilled with Crushed Rock and Sand (I) : Formulation

Coulomb's theory has traditionally been used for the estimation of active earth pressure acting on rigid walls. However, many experimental data show that active earth pressures on rough, rigid walls are nonlinearly distributed. This is due to the arching effects produced by friction between the wall and backfill materials when the wall translates away from the backfill. Although there are analyses that take arching into consideration f3r a horizontal backfill surface and a vertical rigid wall, these analyses were derived for homogeneous backfill. Therefore, it is not possible to use these analyses for a caisson backfilled with crushed rock and sand, a common type of rigid wall for harbor structures. In this study, a new formulation for calculation of the nonlinear active earth pressure acting on a caisson backfilled with crushed rock and sand is proposed considering both internal friction angles and unit weights of the crushed rock and sand.

사석과 모래로 뒷채움된 케이슨에 작용하는 주동토압 (I) : 정식화

일반적으로 강성 벽체에 작용하는 주동토압은 Coulomb의 토압이론에 의해 산정 되어왔다. 그러나 많은 시험결과에 따르면 벽면이 거친 강성 벽체에 작용하는 주동토압은 비선형으로 분포하며, 이러한 비선형의 토압분포는 벽체가 변위를 일으킬 때 벽체와 뒷채움재간의 마찰에 의해 뒷채움재에서 유발되는 아칭효과 때문에 발생하는 것으로 밝혀졌다. 현재까지 아칭효과를 고려해서 강성 벽체에 작용하는 주동토압을 산정할 수 있는 토압산정식들이 다양한 형태로 제안되었다. 그러나 이들 토압산정식은 뒷채움재가 균질한 경우에만 적용할 수 있는 것들로, 항만구조물에 사용되는 케이슨과 같이 배면이 사석과 모래로 뒷채움된 경우에는 적용이 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 사석과 모래로 뒷채움된 케이슨에 대하여 비선형으로 분포하는 주동토압을 산정할 수 있는 토압산정식을 제안하였으며, 제안식을 도출하는 과정에서 사석과 모래의 단위중량과 내부마찰각의 영향이 모두 고려되었다.