• Geomechanics and Engineering
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• 제8권4호
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• pp.523-540
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• 2015

Based on limit equilibrium principles, this study presents a theoretical derivation of a new analytical formulation for estimating magnitude and lateral earth pressure distribution on a retaining wall subjected to seismic loads. The proposed solution accounts for failure wedge inclination, unit weight and friction angle of backfill soil, wall roughness, and horizontal and vertical seismic ground accelerations. The current analysis predicts a nonlinear lateral earth pressure variation along the wall with and without seismic loads. A parametric study is conducted to examine the influence of various parameters on lateral earth pressure distribution. Findings reveal that lateral earth pressure increases with the increase of horizontal ground acceleration while it decreases with the increase of vertical ground acceleration. Compared to classical theory, the position of resultant lateral earth force is located at a higher distance from wall base which in turn has a direct impact on wall stability and economy. A numerical example is presented to illustrate the computations of lateral earth pressure distribution based on the suggested analytical method.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권5호
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• pp.657-676
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• 2016

In this paper, the active lateral earth pressure is evaluated using the stress characteristics or slip line method. The lateral earth pressure is expressed as the lateral earth pressure coefficients due to the surcharge, the unit weight and cohesion of the backfill soil. Seismic horizontal and vertical pseudo-static coefficients are used to consider the seismic effects. The equilibrium equations along the characteristics lines are solved by the finite difference method. The slope of the ground surface, the wall angle and the adhesion and friction angle of the soil-wall interface are also considered in the analysis. A computer code is provided for the analysis. The code is capable of solving the characteristics network, determining active lateral earth pressure distribution and calculating active lateral earth pressure coefficients. Closed-form solutions are provided for the lateral earth pressure coefficients due to the surcharge and cohesion. The results of this study have a good agreement with other reported results. The effects of the geometry of the retaining wall, the soil and soil-wall interface parameters are evaluated. Non-dimensional graphs are presented for the active lateral earth pressure coefficients.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.129-138
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• 1994

It is well recognized that accurate analysis of lateral earth pressure is very signficant factor which determines the design amount of braced cut walls and braced systems. Many researchers, Peck, Terzaghi-Peck and so on, make a study about lateral earth pressure to act on the flexible walls. But these studies trouble accurate to multy layered systems like inland areas in Korea. This study is compared with the field messurement data to estimate the earth pressure distributions in multy layered areas and the empirical earth pressure distributions. The conclusions are as follows : At final excavation depth, the lateral earth pressure which messured by field instrument is smaller than the empirical earth pressure. (About 1.85~5.32 times). In the case of considering the soft rock layer to the final excavation depth, the messured earth pressure is safe to be compared with empirical earth pressure. The messured earth pressure distributions are like that the upper soil layer is small the middle soil layer is large, the rock mass layer is very small.

• 토지주택연구
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• 제7권4호
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• pp.271-279
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• 2016

Recently developed trenchless construction methods ensure stability for the ground settlement by inserting steel pipes along the underpass section and integrating steel pipes before ground excavation to form pipe-roof. This study is to confirm the reinforcing effect of pipe-roof by measuring lateral earth pressure acting on the underpass constructed by the STS (Steel Tube Slab) construction method. For this purpose, lateral earth pressure was measured at the left and right side of the pipe-roof after installing earth pressure cells. As a result, lateral earth pressure was measured with considerable reduction because the integrated pipe-roof shared surcharge. Therefore, economic design for the underpass could be expected by sharing design load by pipe-roof. In addition, construction cost was analyzed according to the design-load sharing ratio by pipe-roof. As pipe-roof shares design load by 40%, the total construction cost can decrease by almost 10% in the case of four-lane underpass.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.55-65
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• 2002

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.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.247-254
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• 2002

This study has researched the following conclusion to compare to the existing theory and to examine lateral earth pressure, which have measured to add incremental load on sandy soil, and were different in types of compaction by modeling earth pressure test. Lateral earth pressure by incremental load shows that it is increasing at depth forty four centimeters as 2/3H point for wall high, and under 2/3 H point the variation of earth pressure on incremental load is not conspicuous. Therefor, the more a position of surcharge load is close with fixed wall, the more a variation of lateral earth pressure marks considerably. According to relative compaction density of soil, lateral earth pressure turns up larger effective value for layer compaction test to a thickness of thirty three centimeters than layer compaction test to a thickness of twenty centimeters by the roller.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.85-92
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• 2023

본 연구에서는 제주 지역에서 어스앵커로 지지된 흙막이벽의 측방토압 적용을 평가하기 위하여, 2개의 현장 시공 사례를 기반으로 수평변위에 대한 계측값과 예측값을 비교하였다. 흙막이벽에 작용하는 측방토압의 예측은 Rankine 토압, Hong & Yun 측방토압, Terzaghi & Peck 수정측방토압, Tschebotarioff 측방토압을 이용하여 탄소성해석을 실시하였다. 그 결과, A현장에 대한 최대 수평변위의 예측값은 계측값에 비하여 약 10배~12배로 화인되었으며, B현장의 경우에는 예측값이 계측값보다 약 9배~12배로 평가되었다. 즉, 2개 현장 모두 계측값에 비해 예측값에 의한 최대 수평변위가 유사한 증가율을 보였다. 모든 현장 사례에서 계측값에 의한 최대 수평변위는 퇴적층, 연암층 및 클링커층에서 발생하였고, 수평변위 형상은 사다리꼴 형태에 나타냈다. 그리고 예측값에 의한 최대 수평변위는 클링커층 주변에서 발생하였으며, 수평변위 형상은 타원형으로 나타났다. 클링커층이 혼재되어 있는 지반에서 계측값이 예측값과 매우 다른 수평변위 경향을 보이는 원인으로는 클링커층이 암반층과 연속된 지층의 형태로 존재하기 때문으로 판단되었다. 즉, 예측되는 토압 분포와 상당히 다른 경향을 보이는 제주 지역의 토압 분포 특성을 고려하면 과다하게 평가되는 기존의 예측방법을 적용하는 것은 다소 무리가 있을 것으로 판단되기 때문에, 보다 경제성을 확보할 수 있는 현실적인 제주 지역의 측방토압에 관한 연구가 수행될 필요가 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권3호
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• pp.285-305
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• 2024

This study investigates the behaviour of hunchback retaining walls supporting unsaturated sandy backfill under active earth pressure conditions. Utilizing a horizontal slice method and a unified effective stress methodology, the influence of various factors on lateral earth pressure, including the position of the hunch along the wall, friction angles, and wall heights, is explored. The results suggest that relocating the hunch position from close to the wall's top to near its base leads to a significant decrease (ranging from 54% to 81%) in lateral earth pressure. However, as the hunch position transitions from near the top to mid-height, the point of application of active thrust shifts upward initially, then slightly downward as the hunch position approaches the toe. Notably, the reduction in lateral earth pressure is more pronounced for shorter wall heights and higher friction angles. Building upon these findings, an Artificial Neural Network (ANN)-based model is developed to accurately predict the lateral earth pressure coefficient and point of application, achieving R² values of 0.94 and 0.93, respectively. In addition, an analytical model based on Coulomb's earth pressure theory is presented and compared with ANN models. These models are anticipated to assist designers and practitioners in optimizing hunchback retaining walls for unsaturated backfill.

• 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.

• 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.