• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.105-112
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• 2011

본 논문에서는 지속하중이 작용하는 보강토 구조물의 시간의존적 장기거동에 관한 수치 모델링 기법을 다루었다. 먼저 Power Law 기반의 크리프 모델을 이용하여 지오그리드와 뒤채움흙의 크리프 거동의 모델링에 대한 적용성을 검토 하였으며 나아가 보강토 교대 구조물의 장기 거동에 대한 해석에 적용하였다. 그 결과 Power Law 기반의 크리프 모델은 지오그리드와 뒤채움흙으로 구성되는 보강토 교대 구조물에 지속하중 작용시 발생하는 크리프 변형을 적절히 모사할 수 있는 것으로 검토되었으며 크리프 변형이 발생할 수 있는 뒤채움흙을 사용하는 경우 교대 벽체 및 상판기초에 허용치를 초과하는 변위가 발생할 수 있는 것으로 검토되었다. 본 연구에서 얻어진 결과의 실무적 적용 방안에 대한 내용을 기술하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권3호
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• pp.195-205
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• 2021

Time effect on the deformation and strength characteristics of geogrid reinforced sand retaining wall has become an important issue in geotechnical and transportation engineering. Three physical model tests on geogrid reinforced sand retaining walls performed under various loading conditions were simulated to study their rate-dependent behaviors, using the presented nonlinear finite element method (FEM) analysis procedure. This FEM was based on the dynamic relaxation method and return mapping scheme, in which the combined effects of the rate-dependent behaviors of both the backfill soil and the geosynthetic reinforcement have been included. The rate-dependent behaviors of sands and geogrids should be attributed to the viscous property of materials, which can be described by the unified three-component elasto-viscoplastic constitutive model. By comparing the FEM simulations and the test results, it can be found that the present FEM was able to be successfully extended to the boundary value problems of geosynthetic reinforced soil retaining walls. The deformation and strength characteristics of the geogrid reinforced sand retaining walls can be well reproduced. Loading rate effect, the trends of jump in footing pressure upon the step-changes in the loading rate, occurred not only on sands and geogrids but also on geogrid reinforced sands retaining walls. The lateral earth pressure distributions against the back of retaining wall, the local tensile force in the geogrid arranged in the retaining wall and the local stresses beneath the footing under various loading conditions can also be predicted well in the FEM simulations.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권12호
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• pp.131-142
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• 2009

보강토 옹벽은 콘트리트 옹벽에 비해 시공성, 경제성, 미관 등이 뛰어나 대체공법으로 각광받고 있으며, 많은 장점들로 인해 일반 옹벽의 대체공법으로서 그 적용성을 인정받고 있다. 최근에 들어서는 도로 및 철도 분야에서 보강토옹벽 구조물이 좌우에 양립하는 형태, 즉 back-to-back(BTB) 형식의 보강토 옹벽이 도로 및 철도 노반을 지지하는 용도로 많이 적용되고 있으나 그에 대한 연구가 충분하지 않은 실정이다. 본 논문에서는 도로분야에 적용되는 BTB 옹벽의 거동 메카니즘 고찰을 위해 유한요소해석을 통하여 다양한 기하조건 및 보강재 길이로 보강된 BTB옹벽의 거동특성을 분석하고 그 결과를 토대로 폭에 따른 거동 메카니즘과 보강재 길이변화를 통해 옹벽 폭에 대한 최적보강재 길이를 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.97-106
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• 2003

본 연구에서는, 4가지 종류의 토목섬유를 대상으로 토목섬유에 가해지는 구속응력의 크기 및 토목섬유 온도 변화에 따른 응력-변형률 관계를 규명하기 위한 온도제어 구속인장시험(Temperature Dependent Confined Tension Test)을 수행하였다. 또한, 보강토옹벽 내부 보강재의 온도변화를 측정하기 위한 온도계측을 수행하였다. 온도제어 구속인장시험 결과를 토대로하여, 토목섬유에 가해지는 구속응력 및 온도 변화에 따른 토목섬유 할선계수의 변화량을 정량적으로 평가할 수 있는 관계식을 제시하였다. 본 관계식을 이용한 토목섬유 보강토옹벽의 유한차분해석 예를 통해 다양한 보강토구조물의 변위해석시 온도변화에 따른 보강재의 특성변화를 고려할 수 있는 기법을 제시하였다. 유한차분해석 결과, 보강재의 온도가 5$^\circ$인 경우에 비하여 30$^\circ$인 경우에 전면부벽체의 최대변위량은 약 46.4% 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 토목섬유 학술발표회 논문집
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• pp.85-94
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• 1999

Reinforced Soil Wall has several merits comparing with conventional retaining wall. The conventional method has the limit of wall height, ununiform settlement of the foundation ground, quality assurance of the embankment body, shortening of construction period, economical construction and so on. Basis of previous mentioned things reinforced soil wall is the substitutional method of conventional retaining wall and its necessity is continuously increasing. The embanking material used in reinforced soil wall is generally limited such as a good quality sandy soil, and in many case constructors have to transfer such a good embanking material from far away to construction site. As a result, they would pressed by time and economy. If poor soils could be used embanking material, for example, clayey soil produced in-situ by cutting and excavation, the economical merit of reinforced soil wall would be increased more and more. Likewise, a lot of study about laboratory experimental behavior of reinforced soil wall using a good quality soil is being performed, but is rare study about clayey soil containing much volume of fine particle relatively in korea. In this study, the authors investigated behavior of the geosynthetic reinforced and unreinforced soil walls using clayey soil as embanking material in view of horizontal movement of walls, bearing capacity and reinforcement stress.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.11-19
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• 2016

본 논문에서는 실제 보강토 옹벽에서 열유도 배수장치에 의한 영향을 분석하기 위하여 옹벽 형태의 축소모형실험을 진행하였다. 열선의 온도상승으로 인해 화강풍화토 내부의 온도가 상승하며 화강풍화토 내부에 있는 수분을 배수층으로 이동시켜 배수를 원활이 하여 옹벽의 붕괴방지를 위한 목적을 가지고 있다. 특히 강우 시 배수활동이 중요하기 때문에 강우조건을 모사하기위해 워터스프레이건을 이용하여 지반에 강우작용을 모사하였으며 강우에 의한 옹벽 벽체의 변위, 지반내부의 체적함수율 변화, 강우배수량, 벽체의 토압의 변화 그리고 보강재의 변형률의 변화를 분석하여 지반 내 열유도 배수장치의 영향으로 인한 차이를 확인하였다. 그 결과 열유도 배수장치를 적용한 경우 배수량이 증가하며 그로인해 토압이 감소하며 벽체의 변위가 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.17-23
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• 2007

이상적인 보강토옹벽을 구축하기 위해서는 시공중 벽체는 지반의 변형을 수용하고, 보강재의 인장력 발달을 도모하기 위해 안정성이 허용하는 한 연성이어야 하나 구축 후 공용중에는 안전성과 내구성 및 미관 등을 위해 충분한 강성을 가져야 한다. 따라서, 시공중과 구축 후 공용중 벽체의 조건이 상반되므로 국내에서 주로 시공되고 있는 현행 시공방법으로는 이 두 가지 조건을 충족시키기는 미흡한 점이 많다. 이를 충족시키기 위해서는 단계시공에 의해 일체형 강성벽체를 갖는 보강토옹벽 시스템이 필요하다. 사례 분석과 문헌조사 결과에 의하면, 단계시공에 의해 보강토옹벽을 구축하는 방법을 통해 기초지반 및 뒤채움재에서 발생하는 큰 변형을 벽체의 안정성과 관계없이 수용할 수 있고, 또한 보강토체의 변형유도로 보강재의 인장력 발달을 도모하여 보강효과의 극대화가 가능한 것으로 나타났다. 또, 일체형 강성벽체를 갖게 될 경우 주동영역에서의 구속압이 커져 국부전단파괴의 가능성이 적고, 보강재의 인발파괴의 가능성이 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서, 단계시공에 의한 방법으로 일체형 강성벽체를 갖는 보강토옹벽은 보강토 이론에 충실하고, 안정성과 내구성이 탁월하므로, 향후 국내에서 철도 및 교대 분야 등에도 활용될 수 있다.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제2권3호
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• pp.235-261
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• 2009

This study illustrates the differences between the elasto-plastic cap model and Lade's model with Cosserat rotation through the analyses of two large-scale geosynthetic-reinforced soil (GRS) retaining wall tests that were brought to failure using a monotonically increasing surcharge pressure. The finite element analyses with Lade's model were able to reasonably simulate the large-scale plane strain laboratory tests. On average, the finite element analyses gave reasonably good agreement with the experimental results in terms of global performances and shear band occurrences. In contrast, the cap model was not able to simulate the development of shear banding in the tests. In both test simulations the cap model predicted failure loads that were substantially less than the measured ones.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.115-125
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• 2003

본 논문에서는 계단식 형태로 시공되는 블록식 보강토 옹벽의 설계사례에 대한 검토 내용을 다루었다. 이를 위해 6개 현장에 대한 설계관련 자료를 수집하여 현재 통용되고 있는 한계평형기법 기반의 설계기준에 부합하는지 여부를 분석하였으며 이와 아울러 계단식 옹벽에서 중요한 검토 항목인 복합파괴 .유형에 대한 사면안정성 검토를 FHWA 설계기준에 근거하여 수행하였다. 검토결과 몇몇 옹벽은 현 설계기준에서 요구하는 내적 및 외적 안정성을 만족하지 않는 것으로 나타났으며 복합파괴에 대한 안정성 또한 만족하지 않는 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻어진 결과를 토대로 실무적용시 유의 사항을 다루었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권10호
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• pp.85-97
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• 2005

보강토 구조물은 그동안의 다양한 분야에서의 적용을 통해 기존의 옹벽구조물의 대체 공법으로서 그 적용성을 인정받고 있다. 최근 들어 교대 및 철도 시설 등에 적용됨에 따라 단기적인 안정성 이외에 장기적으로 지속하중 혹은 반복하중에 노출됨에 따른 장기거동에 대한 연구의 필요성이 높아가고 있다. 본 연구에서는 이러한 연구의 필요성에 근거하여 보강토체에 발생할 수 있는 장기변형 특성 고찰에 주안점을 두고 우리나라에서 생산되는 지오그리드와 화강풍화토로 형성된 보강토에 대한 지속하중 혹은 반복하중 등 다양한 하중이력에 대한 보강토 구조물의 장기 변형 특성 메카니즘을 평면변형압축(plane strain compression; PSC)시험을 통해 고찰하였다. 그 결과 보강토의 시간 의존적 압축변형은 보강토체에 작용하는 하중 특성뿐만 아니라 보강재의 역학적 특성에도 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 선행하중을 작용함으로써 시간 의존적 잔류변형을 제어할 수 있는 것으로 분석되었다.