• 제목/요약/키워드: Retaining Walls

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유한요소해석을 통한 계단식 보강토 옹벽의 거동특성 (Investigation on Behavior of Two-Level Soil-Reinforced Segmental Retaining Walls Using Finite Element Analysis)

  • 유충식;전영우
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.689-696
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    • 2002
  • The behavior of two-level soil-reinforced segmental retaining wall was examined using the finite element analysis. A number of different case was analyzed by varying the reinforcement length and the offset distance between the upper and lower wall. The results indicate that the interaction between the upper and lower walls can be neglected the upper wall is located beyond the distance of the lower wall height. A so found is that for moderate offset distances, the interaction between the two walls generally is limited to the external stability of the wall. Implication of the findings are discussed

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진동대 실험을 통한 흙막이 벽체의 변위 거동 특성 (Displacements Behavior of Retaining Walls by Shaking Table Test)

  • 윤원섭;윤부열;양철규;박연준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.409-418
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    • 2018
  • In this study, experiments were carried out after fabricating and installing a physical model considering the size of the prototype. In the model test, the number of struts placed on the wall and the applied acceleration were selected as test variables. Two different types of waves, long-period and short-period, were applied with magnitudes of 0.05g, 0.1g, 0.2g, and 0.3g. Measured are displacements at specified points. As a result of the analysis, displacement exceeding the allowable displacement of the wall occurred at an acceleration greater than 0.05g to 0.1g depending on the seismic waves applied. Therefore guidelines have to be established through further studies for aseismic design of earth retaining walls.

도입 30년 시점에서 고속도로 보강토옹벽의 손상사례 분석 (Analysis of Damage Cases of Reinforced Earth Retaining Walls for Expressways at the Time of Introduction 30 Years)

  • 도종남;김낙영;김명일;박두희
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제21권12호
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    • pp.29-34
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    • 2020
  • 보강토옹벽은 1970년대 프랑스에서 개발되어 국내에는 1990년대에 본격적으로 적용되기 시작하였다. 그리고, 현재는 1,300여개의 보강토옹벽이 고속도로 성토, 교량 접속부 등을 지탱하고 있다. 보강토옹벽 시공 기술은 나날이 발전하여 최근에는 보강토옹벽 자체를 교대구물화 하는 보강토교대를 개발하고 시범 도입할 정도가 되었다. 하지만, 고속도로 곳곳에 시공된 보강토옹벽에는 다양한 손상이 꾸준히 발생되고 있다. 이에 대한 원인은 설계, 시공, 유지관리 단계에서의 소소한 결함들로 분석이 되었다. 이에 대한 해결 방안은 개별 공정 하나 하나에 대한 중요성 인지하는 인식 변화이지만, 이는 하루아침에 형성되지 않는다. 본 연구에서는 고속도로 보강토옹벽 도입 30년을 맞이하여, 지금까지 보강토옹벽에서 발생된 손상 사례를 분석하여 유형화 하고, 이에 대한 대책을 제시하고자 하였다. 그 결과, 보강토옹벽에 발생하는 손상을 10가지 유형으로 나누었고, 각각에 대한 설계, 시공, 유지관리 단계에서의 원인과 대책을 도출하였다.

고압분사주입공법에 의한 지반개량사례연구(II) -흙막이벽 배면지반보강 및 차수효과 (Case Studies on Ground Improvement by High Pressure Jet Grouting(II) Effect on the Ground Reinforcement and Cut off of Ground Water Behind Temporary Retaining Walls)

  • 윤중만;홍원표;정형용
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권5호
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    • pp.5-16
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    • 1996
  • 지하수위가 높고 느슨한 사질토지반에서 가설흙막이벽을 설치하여 지하굴착공사를 실시할 경우 굴착저면에서 보일링현상이 발생하여 굴착공사 뿐만 아니라 인접구조물에 상당한 피해를 주게 된다. 따라서 최근에는 흙막이벽 배면지반의 강도를 증대시키면서 동시에 흙막이벽의 차수효과를 높이기 위하여 고압분사주입공법을 실시하여 차수벽을 설치하는 보조공법인 널지 이용되고 있다. 고압분사주입공법에 의해 가설흙막이벽 배면지반에 시공된 지반개량체의 지반보강효과 및 차수효과를 검토하기 위하여 각종 실내시험 및 현장시험을 실시하였다. 시험결과 지반개량체는 지반조건과 시공방법에 따라 약간의 차이는 있으나 충분한 흙막이벽 배면지반의 보강 및 벽체의 강성보강 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 한편 지반개량체의 투수계수는 원지반의 투수 계수보다 10-2~10-3cm/s정도 작아서 흙막이벽의 차수효과를 기대할 수 있는 것으로 나타났다.

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재해위험도와 보수보강비용을 고려한 급경사지 옹벽의 투자 우선순위 결정방법 연구 (Investment Prioritization Method for Steep Slope Retaining Wall Considering the Disaster Risk and the Repair and Reinforcement Cost)

  • 최재순;신연주;백우현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권12호
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    • pp.79-89
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    • 2022
  • 매해 여름, 우리 나라에서는 집중호우로 인해 급경사지 옹벽이 붕괴되는 사고가 발생하고 있다. 2019년 급경사지 위험도 평가결과에 대한 데이터를 보면, 780여개소의 옹벽이 C등급 이하로 이에 대한 대책마련이 시급한 실정이다. 그러나, 이러한 옹벽에 대한 보수보강 예산이 한정적이므로 투자 우선순위에 대한 논의가 필요하다. 이 연구에서는 개정된 급경사지 옹벽의 위험도 평가기준에 대한 고찰과 함께 네트워크 레벨 및 프로젝트 레벨에서의 우선순위방법을 제안하고 이에 대해 6개 옹벽을 대상으로 적용성 검토를 수행하였다. 이때, 프로젝트 레벨에서의 우선순위 결정에는 실제 투입된 보수보강비용자료를 이용하여 우선순위 지수를 결정하였다.

Top-Down 공법이 적용된 흙막이벽의 역해석을 이용한 거동분석 (The Behavior of Earth Retaining Walls Applied to Top-Down Construction Method Using Back Analysis)

  • 홍원표;강철중;윤중만
    • 지질공학
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    • 제22권1호
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    • pp.39-48
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    • 2012
  • 본 연구에서는 흙막이벽 설계시 널리 사용되고 있는 SUNEX 프로그램을 이용하여 Top-Down 공법이 적용된 지중연속벽, 주열식 흙막이벽(CIP벽, SCW벽)의 변형거동을 분석하였다. 해석프로그램에 Rankine의 토압(1857), Terzaghi and Peck의 토압(1967), Tschebotarioff의 토압(1973), 홍원표 윤중만의 토압(1995a)을 적용하여 흙막이벽의 수평변위를 예측하였다. 프로그램 해석결과, 흙막이벽의 수평변위량은 토압의 종류에 따라 큰 차이를 나타내고 있다. 홍원표 윤중만의 토압(1995a)을 적용하여 얻은 흙막이벽의 예측수평변위량이 실측수평변위량과 가장 유사하게 나타났다. 따라서 프로그램 해석시 홍원표 윤중만의 경험토압(1995a)을 적용하면, Top-Down 공법이 적용된 흙막이벽의 변형거동을 비교적 정확히 예측할 수 있다.

Back-to-Back 보강토옹벽의 옹벽폭비에 따른 최적 보강길이비 산정을 위한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis for Optimal Reinforcement Length Ratio According to Width-to-Height Ratio of Back-to-Back MSE)

  • 박춘식;김동광
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권12호
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    • pp.69-76
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    • 2020
  • Back-to-Back 보강토옹벽은 좁은 구간에 양립하는 옹벽의 형식을 가지기 때문에 벽체간의 이격거리에 따라 보강재가 겹치게 되어 보강재 간의 상호작용에 의한 응력 변화와 일체화된 상태에서 전체가 거동하는 문제 등으로 설계단계에서 신중한 접근이 필요하나 현재 국내에 정형화된 설계기준이나 지침이 전무한 상태이다. 본 연구는 이러한 Back-to-Back 보강토옹벽에 대해 옹벽폭 대 높이비(옹벽폭비, Wb/H)에 따른 최적 보강길이비에 대해 고찰하였다. 옹벽폭비는 FHWA 설계기준의 Case II에 해당하는 1.1H, 1.4H, 1.7H, 2.0H, 높이는 일반적으로 가장 많이 적용되고 있는 3.0m, 5.0m, 7.0m, 10.0m를 대상으로 하였으며, 각 조건에서 수치해석을 통해 FHWA 설계기준의 적정성과 옹벽의 높이 및 옹벽폭비에 따른 최적 보강길이비를 제안하였다.

Genetic algorithm-based geometric and reinforcement limits for cost effective design of RC cantilever retaining walls

  • Mansoor Shakeel;Rizwan Azam;Muhammad R. Riaz
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권3호
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    • pp.337-348
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    • 2023
  • The optimization of reinforced concrete (RC) cantilever retaining walls is a complex problem and requires the use of advanced techniques like metaheuristic algorithms. For this purpose, an optimization model must first be developed, which involves mathematical complications, multidisciplinary knowledge, and programming skills. This task has proven to be too arduous and has halted the mainstream acceptance of optimization. Therefore, it is necessary to unravel the complications of optimization into an easily applicable form. Currently, the most commonly used method for designing retaining walls is by following the proportioning limits provided by the ACI handbook. However, these limits, derived manually, are not verified by any optimization technique. There is a need to validate or modify these limits, using optimization algorithms to consider them as optimal limits. Therefore, this study aims to propose updated proportioning limits for the economical design of a RC cantilever retaining wall through a comprehensive parametric investigation using the genetic algorithm (GA). Multiple simulations are run to examine various design parameters, and trends are drawn to determine effective ranges. The optimal limits are derived for 5 geometric and 3 reinforcement variables and validated by comparison with their predecessor, ACI's preliminary proportioning limits. The results indicate close proximity between the optimized and code-provided ranges; however, the use of optimal limits can lead to additional cost optimization. Modifications to achieve further optimization are also discussed. Besides the geometric variables, other design parameters not covered by the ACI building code, like reinforcement ratios, bar diameters, and material strengths, and their effects on cost optimization, are also discussed. The findings of this investigation can be used by experienced engineers to refine their designs, without delving into the complexities of optimization.

Constructability optimal design of reinforced concrete retaining walls using a multi-objective genetic algorithm

  • Kaveh, A.;Kalateh-Ahani, M.;Fahimi-Farzam, M.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제47권2호
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    • pp.227-245
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    • 2013
  • The term "constructability" in regard to cast-in-place concrete construction refers mainly to the ease of reinforcing steel placement. Bar congestion complicates steel placement, hinders concrete placement and as a result leads to improper consolidation of concrete around bars affecting the integrity of the structure. In this paper, a multi-objective approach, based on the non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) is developed for optimal design of reinforced concrete cantilever retaining walls, considering minimization of the economic cost and reinforcing bar congestion as the objective functions. The structural model to be optimized involves 35 design variables, which define the geometry, the type of concrete grades, and the reinforcement used. The seismic response of the retaining walls is investigated using the well-known Mononobe-Okabe analysis method to define the dynamic lateral earth pressure. The results obtained from numerical application of the proposed framework demonstrate its capabilities in solving the present multi-objective optimization problem.

열차하중 작용 시 연직토류벽에 발생하는 수평응력 고찰 (A study on horizontal stress of retaining walls caused by train loading)

  • 김대상;김형근;김기환
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.964-972
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    • 2008
  • In the retaining wall design process, track and train loads are usually considered as uniform surcharge loads and strip loads. In this paper, the lateral(horizontal) earth pressure on retaining structures caused by track and train load are calculated using the Boussinesq solution. And also total horizontal force per unit length and the location of the resultant force were estimated with the changes of loading locations and widths of the loadings. The maximum horizontal earth pressure and the location of it for high-speed train load were 11.83kPa and 1.7m at the loading condition 2m away from retaining walls.

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