• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.47-58
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• 2007

교량의 건설과 유지 비용을 줄이고 내진에도 강한 일체식 교대 교량은 전세계 뿐만아니라 우리나라에서도 그 사용량이 증가하고 있다. 하지만 일체식 교대와 뒷채움 지반의 상호작용인 토압거동에 대한 연구는 미진한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 PSC빔 거더를 이용한 90m 3경간 연속교 형식인 일체식 교대교량을 국내 처음으로 시험시공하여 공용중에 있는 교량에 대하여 계절적인 온도변화에 따라 발생하는 교대배면 토압을 장기계측하였다. 그 결과에 의하면, 일체식 교대높이(H)에 대한 최대 평균 신장량의 비는 0.0024으로 여름철에, 그리고 일체식 교대높이에 대한 최대 평균 수축량의 비는 0.0011으로 겨울철에 발생하였다. 실측한 최대 수동토압계수과 주동토압계수의 크기는 각각 4.8과 0.7이었고, 그 위치와 형상은 교대저면으로부터 0.82H에서 작용하는 제형의 분포를 보였다. 마지막으로 본 교대의 수동과 주동 토압분포의 작도법을 제안하였다.

• 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.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권6호
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• pp.643-654
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• 2018

Tunnel excavation leads to a disturbance on the initial stress balance of surrounding soils, which causes convergences around the tunnel and settlements at the ground surface. Considering the effective impact of settlements on the structures at the surface, it is necessary to estimate them, especially in urban areas. In the present study, ground settlements due to the excavation of East-West Line 7 of the Tehran Metro (EWL7) and the Abuzar tunnels are evaluated and the effect of the lateral earth pressure coefficient ($K_0$) on their extension is investigated. The excavation of the tunnels was performed by TBMs (Tunnel Boring Machines). The coefficient of lateral earth pressure ($K_0$) is one of the most important geotechnical parameters for tunnel design and is greatly influenced by the geological characteristics of the surrounding soil mass along the tunnel route. The real (in-situ) settlements of the ground surface were measured experimentally using leveling methods along the studied tunnels and the results were compared with evaluated settlements obtained from both semi-empirical and numerical methods (using the finite difference software FLAC3D). The comparisons permitted to show that the adopted numerical models can effectively be used to predict settlements induced by a tunnel excavation. Then a numerical parametric study was conducted to show the influence of the $K_0$ values on the ground settlements. Numerical investigations also showed that the shapes of settlement trough of the studied tunnels, in a transverse section, are not similar because of their different diameters and depths of the tunnels.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권8호
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• pp.85-93
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• 2005

벽체 변위가 제한되는 옹벽 구조물에 작용하는 토압은 시공 중 뒷채움토에 작용하는 다짐응력의 영향에 따라 변화한다. 정지토압을 보다 적절하게 추정하기 위해서는 이러한 영향을 고려하여 정지토압계수를 산정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 다짐 화강풍화토에 대해서 정지토압상태에서 흙이 받는 응력의 재하, 제하, 재 재하 단계를 모사하는 응력이력모델을 단주기 $K_o$-삼축시험으로 재현하였다. 실험결과로부터 각 하중단계의 응력이력조건에 대한 정지상태토압을 결정하였다. 이들 값을 경험식으로부터 얻은 값과 비교하여 다짐 화강풍화토에 대한 정지토압계수 결정을 위한 경험식의 적용성을 평가하였다. 결과적으로 다짐 화강풍화토에 대한 경험식의 적용성은 재 재하 경로에 대해서 오차 감안이 가능한 경우에 대체적으로 적절한 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권7호
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• pp.5-15
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• 2023

수평방향의 토압에 저항하는 흙막이 구조물(옹벽, 가시설 등) 설계에서 수동토압(Passive earth pressure) 산정은 중요한 요소이다. 토압이론에서 주동토압과 수동토압은 벽체 변위가 충분히 발생하여 한계변위에 도달한 한계상태에서의 토압이다. 흙막이 구조물설계에서 수동토압은 저항력으로 고려되는데, 이때, 수동토압이 발생하는 한계변위는 주동토압이 발생하는 한계변위의 10배 이상으로 이 변위를 수동토압산정에 적용하는 것은 비합리적이다. 그러므로 한계변위의 수동토압(Passive earth pressure)이 아닌 임의 크기의 수평변위에서 발생되는 임의 수동토압을 발현수동측토압(Mobilized passive earth pressure)으로 정의하고 흙막이 구조물의 안정성 검토에 발현수동측토압을 적용하는 것이 현실적으로 필요하다고 판단하였다. 본 연구에서는 모래지반에 대하여 문헌조사를 통해 흙막이 구조물의 안정성 확보가 가능한 허용수평변위를 0.002H(H:굴착깊이)로 제안하였으며, 임의수평변위에서 발생되는 발현수동측토압을 산정할 수 있는 반경험식을 사용하였다. 그리고 사질토 지반에서 구해진 발현수동측토압 자료를 바탕으로 실무에서 간단하게 적용할 수 있도록 벽체의 거동양상에 따른 Rankine의 수동토압에 적용 가능한 감소계수를 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.23-35
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• 2009

본 연구는 터널의 주 지보재인 숏리트의 휨응력을 측압계수 변화에 따라 파악하기 위해 수행되었다. 이를 위해 1차로 마제형인 도로터널과 유사한 크기의 터널모형을 제작하여 수행하였으며 실험 결과를 3차원 수치해석으로 검증하였다. 실험의 하중재하를 위해 다양한 하중조건의 모사가 가능하도록 개별조절이 가능한 가압실린더 11개를 사용하였다. 측압계수를 0.5, 1.0 및 2.0으로 하여 3번의 실험을 수행하였으며 각 실험에서 측정된 숏크리트 휨응력이 수치해석에서 계산된 휨응력과 비교 분석되었다. 결과 수치해석에서 얻은 휨압축응력은 실험과 유사한 길과를 보였지만, 휨인장응력은 수치해석시 약간 과대평가 되는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권8호
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• pp.55-61
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• 2005

현재 옹벽의 배면 동적토압을 산정할 때 주로 등가정적해석법인 Mononobe-Okabe 식이 이용되고 있다. 하지만 이식은 벽체와 뒤채움 지반간의 동적상호작용을 고려하지 못한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 벽체와 뒤채움 지반간의 동적상호작용을 분석하기 위하여 건조 사질토로 뒤채움한 옹벽에 대하여 진동대 시험을 수행하였다. 벽체 단위중량, 입력가속도의 진폭 그리고 벽체 바닥면 거칠기를 변화시키면서 이들 각 인자가 동적토압에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 벽체의 활동속도가 작은 경우에는 동적토압과 관성력간은 180도 위상차를 가졌지만 활동속도가 큰 경우에는 동적토압에 관성력과 동일한 위상을 가지는 작은 정점이 발생하였다. 동적토압의 크기는 벽체가속도와 벽체단위중량의 크기에 비례하였다. 또한 Mononobe-Okabe 방법으로 계산된 동적토압은 측정된 동적토압의 상한값으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.425-433
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• 2019

본 연구에서는 한계평형법에 근거한 수동토압계수 산정에 있어서의 간단한 방법을 제시하고 그로부터 계산된 수동토압계수를 기존의 연구자들에 의한 값들과 비교해 보았다. 옹벽 배면에서의 파괴면을 구성하는 대수나선과 직선 중에서 직선파괴면의 경사각을 유도하여 수동토압계수 산정방법에 반영하였다. 그리고 수동토압계수 산정시 Rankine 수동영역에 작용하는 토압력의 분력을 고려하기 보다는 전체를 고려하였다. 본 연구를 통해 제안된 방법을 통해 구한 수동토압계수는 Coulomb 수동토압계수와 같이 뒤채움 흙의 지표면의 경사각이 증가할수록 커지고 벽체의 경사각이 감소할수록 작아지는 경향을 보였다. 또한 본 연구를 통해 얻은 수동토압계수는 비교를 위해 고려한 거의 모든 경우에 있어 Coulomb 수동토압계수 보다 작게 계산되었다. 벽마찰각의 변화에 따른 수동토압계수를 비교해 보면 제안된 방법을 통해 계산된 수동토압계수가 Coulomb 수동토압계수 보다 작게 계산되었는데 흙의 내부마찰각이 클수록, 벽마찰각이 증가할수록 그 차이는 컸다. 본 연구에서 고려한 5개의 내부마찰각 중에서 일반적인 사질토의 내부마찰각의 범주에 해당되는 $25^{\circ}$, $30^{\circ}$, $35^{\circ}$ 그리고 $40^{\circ}$와 3개의 벽마찰각에 대하여, 본 연구를 통해 얻은 수동토압계수와 기존의 연구자들에 의한 수동토압계수를 비교해보면 Kerisel and Absi 방법, Soubra 방법, Lancellotta 방법, $Ant\tilde{a}o$ 등에 의한 방법, Kame 방법 그리고 Reddy 등에 의한 방법에 대한 최대 차이율은 각각 4.8%, 3.8%, 31.1%, 4.0%, 20.6% 그리고 12.8% 였는데 전체적으로 볼 때 기존의 연구자들에 의한 값들과 큰 차이를 보이지는 않았다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.315-326
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• 2004

터널 주변지반에 다양한 형태로 존재하는 불연속면이 터널 라이닝의 거동에 미치는 영향을 규명하기 위해, 주절리의 각도와 지반의 측압조건을 변화시켜가면서 실내모형실험을 수행하였다. 실험결과, 터널라이닝에 발생하는 축력은 터널 주변지반에 존재하는 절리의 방향 및 위치에 따라 대체로 감소하는 경향을 나타내며, 이러한 경향은 측압계수가 증가함에 따라 더욱 두드러진 양상을 보이고 있다. 또한 절리각도에 따라 터널라이닝에 발생하는 최대변위와 최대응력의 발생위치가 달라지며, 절리의 영향으로 측압계수가 증가함에 따라 접선응력과 법선응력이 최대 20배 이상의 차이를 보이며, 전반적으로 터널 라이닝에는 인장응력이 집중되는 경향을 탄성이론을 통해 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권4호
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• pp.83-102
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• 1994

건조모래의 응력이력에 따른 Ko 값을 관찰하기 위하여 압밀링 형태의 Ko시험기를 새로이 고안하였으며, 이 시험기를 사용하여 수평응력을 측정하였다. 본 실험을 위하여 총 2형태의 단주기 Ko 재하/제하시험이 4종류의 상대밀도에 대하여 수행하였다. 실험결과, 처녀재하 시의 정지토압계수 K.은 모래의 내부마촹각 U'의 함수로서 K.. : 1-0.914sin0'와 같은 관계식을 얻을 수 있었다. 처녀제하 시의 정지토압계수 Kou는 Ko.과 과압밀비(OCR)의 함수로서 Ko.=Ko. (OCR)a으로 표시할 수 있으며, 지수 a는 대체로 상대밀도가 클수록 증가하는 경향을 보인다. 처녀재재하 시의 정지토압계수 Kor은 연직응력 Qv'가 증가함에 따라 쌍곡선 형태로 감소한다. 그리고 처녀재재하 시의 응력경로는 최소제하응력의 크기에 무관하게 최대선행점으로 복귀하며, 이곡선의 기울기 mr은 OCR이 클수로 증가한다.