• 한국지진공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.193-202
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• 2023

In this paper, a dynamic centrifuge model test was conducted on a 24.8-meter-deep excavation consisting of a 20 m sand layer and 4.8 m bedrock, classified as S3 by Korean seismic design code KDS 17 10 00. A braced excavation wall supports the hole. From the results, the mechanism of seismically induced earth pressure was investigated, and their distribution and loading points were analyzed. During earthquake loadings, active seismic earth pressure decreases from the at-rest earth pressure since the backfill laterally expands at the movement of the wall toward the active direction. Yet, the passive seismic earth pressure increases from the at-rest earth pressure since the backfill pushes to the wall and laterally compresses at it, moving toward a passive direction and returning to the initial position. The seismic earth pressure distribution shows a half-diamond distribution in the dense sand and a uniform distribution in loose sand. The loading point of dynamic thrust corresponding with seismic earth pressure is at the center of the soil backfill. The dynamic thrust increased differently depending on the backfill's relative density and input motion type. Still, in general, the dynamic thrust increased rapidly when the maximum horizontal displacement of the wall exceeded 0.05 H%.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권12호
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• pp.15-26
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• 2019

본 연구에서는 게비온-식생토낭 옹벽에 대한 동적 특성을 평가하기 위해서 실대형 진동대 실험 시 토조 내부에 포설되는 흙과 식생토낭, 연결재, 게비온 등의 전단특성을 규명하고, 이 결과를 이용하여 실대형 진동대 실험을 수행하였다. 또한, 식생토낭벽체의 기울기, 지반가속도 등의 실험조건으로 실대형 진동대 실험을 실시하여 가속도, 변위, 토압에 대한 게비온-식생토낭 옹벽시스템의 동적 특성을 분석하였다. 결과, 1:0.3 기울기에서는 지진가속도가 $(0.154-0.44)g_n$일 때, 동적주동토압의 작용점은 저면으로 부터 (0.376-0.377)H인 것으로 나타났다. 1:1 기울기에서는 (0.389-0.393)H으로 나타나 기울기가 완만할수록 동적주동토압의 작용점은 높은 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권3호
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• pp.263-277
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• 2014

In the conventional design of retaining structures in a seismic zone, seismic inertia forces are commonly assumed to act upwards and towards the wall facing to cause a maximum active thrust or act upwards and towards the backfill to cause a minimum passive resistance. However, under certain circumstances this design approach might underestimate the dynamic active thrust or overestimate the dynamic passive resistance acting on a rigid retaining structure. In this study, a new analytical method for dynamic active and passive forces in c-${\phi}$ soils with an infinite slope was proposed based on the Rankine earth pressure theory and the Mohr-Coulomb yield criterion, to investigate the influence of seismic inertia force directions on the total active and passive forces. Four combinations of seismic acceleration with both vertical (upwards or downwards) and horizontal (towards the wall or backfill) directions, were considered. A series of dimensionless dynamic active and passive force charts were developed to evaluate the key influence factors, such as backfill inclination ${\beta}$, dimensionless cohesion $c/{\gamma}H$, friction angle ${\phi}$, horizontal and vertical seismic coefficients, $k _h$ and $k_v$. A comparative study shows that a combination of downward and towards-the-wall seismic inertia forces causes a maximum active thrust while a combination of upward and towards-the-wall seismic inertia forces causes a minimum passive resistance. This finding is recommended for use in the design of retaining structures in a seismic zone.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권5호
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• pp.19-34
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• 1997

Classical earth pressure theories normally assume that ground condition remains uniform for considerable distance from the wall, and that the movement of the wall is enough to result in the development of an active pressure distribution. In the case of many low gravity walls in cut, constructed, for example, by using gabions or cribs, this is not commonly the case. In strong ground a steep temporary face will be excavated for reasons of economy, and a thin wedge of backfill will be placed behind the wall following its construetion. A designer then has the difficulty of selecting appropriate soil parameters and a reasonable method of calculating the earth pressure on the w리1. This paper starts by reviewing the existing solutions applicable to such geometry. A new silo and a wedge methods are developed for static and dynamic cases, and the results obtained from these are compared with two experimental results which more correctly mod el the geometry and strength of the wall, the fill, and the soil condition. Conclusions are drawn concerning both the magnitute and distribution of earth pressures to be supported by such walls.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권1호
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• pp.21-30
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• 1985

응력재분포리론을 응용한 Dubrova의 토압론과 이를 수정한 Chang의 방법을 발전시켜 정적토압과 지진시의 토압을 벽체의 변위형태를 고려하여 산정하는 방법을 제안하였다. 뒤채움은 사질토 두 일반토로 구분하여 별개의 토압산정식을 제시하였다. 토류벽의 변위형태는 다음 4가지를 선택하였다. (1) 벽체의 정점을 중심으로 회전하는 주동변위 (2) 벽체의 정점을 중심으로 회전하는 주동변위 (3) 벽체의 벽체을 중심으로 회전하는 수동변위 (4) 벽체의 벽체을 중심으로 회전하는 수동변위 제안된 토압공식을 다른 토압론에 의한 이론치와 비교 검토하였다. 그 결과 변위의 형태에 따라 상이한 토압분포가 얻어졌으며 이는 현재 관용되고 있는 토압이론보다 더 합리적이라 사려된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권5호
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• pp.533-541
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• 2021

옹벽 구조물은 철도, 도로, 원자력 발전소, 댐, 하천 시설 등 토압 저항을 통한 사면 붕괴방지에 활용된다. 동토압 산정 및 지진시 거동에 대한 특성을 파악하기 위해 많은 연구자들은 다양한 수치해석 프로그램(FLAC, PLAXIS, ABAQUS 등)을 활용하여 동적 하중에 대한 구조물과 지반의 비선형 거동을 분석하고 있다. 또한, 구조물의 지진에 대한 안전성을 확보하기 위해 지진취약도 곡선을 산정하여 확률론적 지진안전성 평가를 수행하고 있다. 본 연구에서는 수치해석프로그램 FLAC2D를 활용하여 뒷채움토의 사면 경사도가 있는 역T형 옹벽의 지진거동 특성을 파악하고, 옹벽 벽체의 상대적인 수평변위를 고려하여 지진취약도 평가를 수행하였다. 다양한 지진하중을 고려하기 위해 암반에서 계측된 7개의 지진파를 활용하여 각 지반특성 별(S2, S4) 비선형 지반응답해석을 수행하였고, 산정된 지진파의 크기를 5가지(0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 g의 최대지반가속도)로 조정하였다. 본 연구에 활용된 수치해석 모델은 다른 수치해석결과와 실험결과, 주동토압 산정식을 활용하여 비교 검증하였다. 옹벽 높이에 대한 상대수평변위를 손상지수로 고려하여 옹벽의 손상상태를 결정하여 지진취약도 곡선을 산정하였다. 상대적으로 깊고 토층 평균 전단파 속도가 느린 S4 지반에서 S2 지반보다 옹벽 벽체의 수평 변위에 대한 지진취약도가 크게 산정되었음을 확인하였다.