• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5923-5929
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• 2013

최근 국내에서도 구조물의 안정성을 향상시키고 수평토압의 크기를 줄여주는 선반식 옹벽에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 모형시험 등 연구도 수행되기 시작했는데 기존 모형시험은 시험조건도 다양하지 않으며, 시험방법 등에서 개선해야 할 점이 있다. 이 연구에서는 개선된 모형시험 방법으로 여러 가지 다양한 조건에 대하여 모형시험을 수행하여 선반식 옹벽의 수평토압 감소효과를 확인하고자 하였다. 모형지반으로는 옹벽모형지반으로 일반적으로 많이 사용되는 주문진 모래를 이용하였으며, 1.2m의 모형옹벽을 15개 층으로 나누어 층마다 2개씩 총 30개의 로드셀을 사용하여 옹벽 높이별 수평토압을 측정하였다. 연구결과 선반식 옹벽은 캔틸레버식 옹벽에 비해 수평토압이 작게 발생하였으며, 선반 길이, 선반위치 등에 따라 수평토압의 크기가 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.23-30
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• 2011

본 연구에서는 터널의 상부에 작용하는 토압을 평가하는데 있어서 기존의 Terzaghi 공식이 가지는 문제점을 해결하기 위해 흙의 팽창성(Dilatancy)을 고려하여 Terzaghi 공식을 수정하였다. Terzaghi 공식과 수정식에 대한 수학적 해석결과, 터널의 토압은 수정식이 Terzaghi 공식에 비해 작게 나타났으며 토피고가 커질수록 그 차이는 증가하였다. 터널모형실험 결과와 비교해 본 결과, Terzaghi 공식에 의해 계산된 상부토압은 굴착 전 토압의 약 70%이며, 수정식에 의하면 약 60% 정도로 나타났고, 터널모형실험에 의해 측정된 토압은 약 40% 정도 임을 볼 수 있었다. 또한 유한요소해석을 이용하여 Terzaghi 공식과 수정식에 의해 산정된 터널 상부토압과 전단변형률을 비교해본 결과 수학적 해석결과와 동일하게 수정식이 Terzaghi 공식보다 작게 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.117-129
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• 2009

원형수직터널에서 3차원적인 아칭효과를 고려한 토압산정을 위해 여러 연구가 수행되었고 실내시험 및 수치해석을 통해 이를 검증하였으나, 다층지반과 c-${\phi}$지반에서의 적용이 어려웠다. 본연구에서는 c-${\phi}$지반에서의 토압 산정을 위해 c-${\phi}$지반에서 적용 가능한 토압계수 산정식을 구하였으며, 기존 토압식을 수정 제안하였다. 점착력이 토압에 미치는 영향을 파악하기 위해 지반을 가정하여 각 경우별로 토압을 산정하여 비교하였으며, 다층지반에서 파괴면을 가정하는 방법으로 토압을 구하였다. 이 논문은 두 개의 연속된 논문(Companion paper)의 첫 번째로서 모델개발을 위한 이론전개를 다루고 있으며, 대형 모형실험에 의한 실증은 두 번째 논문에서 다룰 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.27-40
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• 2006

개착식 터널라이닝의 파괴 원인은 물리적 요인과 공학적 요인으로 나눌 수 있다. 물리적 요인으로서는 재료특성, 보강재 부식 등이 있으며, 공학적 요인은 수압과 교통진동 등이 있다. 본 연구에서는 공학적 요인 중 부가하중 즉, 공사를 완료한 뒤에 라이닝의 변형 및 파괴를 유발하는 증가 토압에 초점이 맞추어져 있다. 증가 토압은 되메움토의 다짐 불량, 자중 및 강우에 의한 침하, 교통하중에 의한 진동 등이 원인이 되어 발생한다. 본 연구는 모래 지반에 $1.0D{\sim}1.50D$ 깊이에 개착식으로 시공하는 원형의 강성 터널에 작용하는 토압에 관한 것으로 진동다짐의 영향을 모형 실험에서 충분히 반영하기 위하여 100Hz의 진동주파수를 사용하였다. 본 연구에서는 개착식 터널 라이닝에 작용하는 토압과 주변 지반의 변형 양상을 파악하고 기존 토압 계산공식을 검토하기 위해 실내 터널모형실험을 실시하였으며, 개착식 터널 라이닝에 작용하는 측정 토압과 토압공식에 의해 산출한 토압을 비교 분석하여 기존 공식에 대한 안전율을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.63-69
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• 1983

모래 지반(地盤)속에 설치(設置)된 줄말뚝에 작용(作用)하는 측방토압(側方土壓)을 산정(算定)할 수 있는 이론식(理論式)이 제안(提案)되고 말뚝의 설치조건(設置條件)을 여러가지로 변화(變化)시킨 모형실험(模型實驗)이 실시(實施)된다. 말뚝에 작용(作用)하는 측방토압(側方土壓)의 실험치(實驗値)는 말뚝의 직경(直徑)과 말뚝의 설치간격(設置間隔)을 여러가지로 변화(變化)시켜도 이론치(理論値)와 극히 양호(良好)한 일치(一致)를 보이고 있다. 또한 측방토압산정이론식(側方土壓算定理論式)의 유도시(誘導時) 말뚝주변지반(周邊地盤)의 소성상태(塑性狀態)에 대한 가정(假定)의 타당성(妥當性)이 실험결과(實驗結果)에 의하여 입증(立證)되고 제안(提案)된 산정이론식(算定理論式)에 의한 측방토압(側方土壓)의 이론치(理論値)가 가지는 의미(意味)도 명백(明白)하게 설명(說明)되어 진다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.23-33
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• 2015

개착식 터널공법으로 시공된 지하철 건설현장을 대상으로 각종 계측시스템을 적용하여 지하 박스구조물에 작용하는 토압을 측정하였다. 이를 토대로 기존 이론식으로 산정된 측방토압과 현장에서 계측된 실측토압을 비교 검토하고, 실제 지하구조물에 작용하는 토압분포를 조사하였다. 조사결과에 의하면 지하 박스구조물에 작용하는 연직토압은 주로 성토고에 큰 영향을 받고 있으며, 측방토압은 흙막이구조물(버팀보, 흙막이벽)의 존치여부에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 현장에서 측정된 지하 박스구조물 상단에 작용하는 연직토압은 Bierbaumer의 이론토압에 가장 근사하게 나타나고 있으며, 측방토압은 정지토압보다 주동토압에 가깝게 작용하고 있다. 그리고, 토압계수는 토사층의 경우 평균 0.35정도로 나타났으며 연암층의 경우 평균 0.21정도로 토사층에서 크게 나타나고 있다. 따라서, 지하 박스구조물이 토사층에 설치되는 경우, 지하 박스구조물에 작용하는 측방토압은 정지토압보다는 주동토압과 정지토압의 평균치를, 암반층에 설치되는 경우에는 주동토압을 사용하는 것이 보다 합리적이라고 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문에서는 실대형 실험을 통해 블록식 보강토옹벽에서 보강재의 타입에 따른 수평토압, 변위, 보강재의 변형률의 특성을 비교하였다. 본 연구를 통해 보강재의 타입에 따라 토압과 변위관계에서 서로 다른 거동특성을 보이고 있으며, 보강토체 내에 배치된 보강재가 연직토압 감소 및 변체변위 억제 효과 등 보강 성능이 있음을 확인할 수 있었다. 수평토압은 보강재의 특성과 변형에 따라 상단부와 하단부에서 주동토압이나 정지토압보다 크게 발생할 수 있으며, 수평토압과 벽체변위는 서로 상관성이 매우 높은 관계를 가지는 것으로 나타났다. 블록식 보강토 옹벽에서 보강재의 등고변형률선 분포는 중앙부분에서 가장 큰 변형이 발생하는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.135-148
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• 1997

옹벽에 작용하는 토압을 구하기 위하여 Coulomb이론이 실무에 대부분 사용되고 있지만, 전수평토압의 작용위치를 구할 수 없으므로 토압분포를 삼각형 분포라고 가정하고 있다. 그러나, 수 많은 실내 및 현장실험을 통하여 토압분포가 그렇지 않다는 것으로 규명되었다. 이러한 문제를 극복하기 위한 이론적인 접근이 Handy(1985), Kingsley(1989), Kellogg(1993), 정성교(1993, 1996a) 등에 의하여 비 점성토로 뒤채움된 옹벽에 대하여 수행되었다. 점성토로 뒤채움된 옹벽에 대한 기존의 이론적 접근은 단지 Rankine또는 Coulomb 이론에 근거하여 주로 수행되었지만, 그 이론들은 제각기 다른 결과를 보여주었다. 여기서는 점성토로 뒤채움된 중력식옹벽에 작용하는 수평토압을 위한 이론적 접근이 비배수 조건하에서 수행되었다. 이 접근은 Coulomb의 가정에 바탕을 두고 아칭개념을도입하였으며, 인장균열을 무시한 경우와 고려한 경우에 대하여 각각 이론식이 유도되었다. 그리고, 몇가지 조건에 대한 비교결과에서 인장균열을 고려한 토압이론식의 적용이 합리적일 것으로 사료되었다.

• 터널과지하공간
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• 제25권5호
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• pp.397-407
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• 2015

본 논문에서는 쉴드 TBM 굴진 중 체적손실 산정과 관련한 기존 사례 및 정량적인 산정 방안에 대한 문헌 분석을 수행하여 장비 형상과 운전 중 주요 기계데이터를 활용한 산정 방안을 도출하였다. 도출된 방안은 기존 문헌에 보고된 토압식 및 이수식 TBM 굴진 사례 분석에 적용되었다. 전반적으로 계측 결과와 잘 부합하는 것으로 나타났으며 일부 차이에 대한 분석을 실시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.25-40
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• 2007

얕은 터널의 개착식 터널 라이닝에 발생하는 과잉토압은 라이닝의 변형과 손상을 유발하는 역학적 주요인자들 중의 하나이며(Kim, 2000), 과잉토압은 되메움토의 다짐불량, 자중에 의한 압밀, 강우의 침투에 의한 다짐, 차량에 의한 진동 등에 의해 발생할 수 있다(Komiya et al., 2000; Taylor et al., 1984; Yoo, 1997). 터널 라이닝에 발생하는 토압을 구하기 위한 많은 시험이 행해졌지만, 부등침하와 과잉토압을 줄일 수 있는 보강대책을 수립하기 위한 사례는 없다. 본 연구는 모래 지반에 $1.0D\sim1.5D$ 깊이에 개착식으로 시공하는 원형의 강성 터널에 작용하는 토압에 관한 것으로 진동다짐의 영향을 모형실험에서 충분히 반영하기 위하여 100Hz의 진동주파수를 사용하였다. 본 연구에서는 개착식 터널 라이링에 작용하는 부등침하와 과잉토압을 줄이기 위해서 지오텍스타일 매트를 설치하였다. 지오텍스타일 매트의 보강에 의한 부등침하와 토압의 감소효과를 확인하기 위해 실내모형실험을 수행하였다. 실내모형실험에서 토피, 매트 보강형태, 절취면의 거칠기 등을 달리하여 가장효과적인 방법을 구하였다. 절취면의 거칠기 달리하기 위해 사면에 사포#100, 사포#400과 acetate 부착하였습니다. 무보강과 매트 보강에 대한 모형실험을 실시하여 구한 토압을 비교하여 매트 보강효과를 살펴보았으며, 사진분석법(Park, 2003)을 이용하여 지반의 변형을 분석하였다.