• 제목/요약/키워드: coefficient of earth pressure

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편토압 및 측압이 터널거동에 미치는 영향 (Influence of eccentric load and lateral earth pressure on the tunnel behavior)

  • 안현호;서병욱;김동현;민동호;이선복;이석원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.219-228
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    • 2007
  • 본 연구에서는 축소모형실험을 통하여 편토압 및 측압이 터널 거동에 미치는 영향을 연구하였다. 모형실험 결과의 타당성은 수치해석을 통하여 검토하였다. 터널에 작용하는 편토압을 감소시킬 수 있는 방안으로 편향 배치된 지보구조를 제안하고 이 방안의 적용성을 검토하였다. 실험 결과, 편향 배치된 지보구조를 적용함으로서 발생되는 변위가 전체적으로 줄어들었고, 초기 균열이 발생되는 하중도 증가되었다. 또한 터널의 안정성에 크게 문제가 되는 최대 편압 수직하중 역시 증가함을 알 수 있었다. 터널에 작용하는 측압의 영향을 검토한 결과, 측압계수의 변화에 따라 변위 발생 양상 및 균열 발생 양상이 매우 변화함을 알 수 있었다. 또한, 안정성 측면에서 취약점을 나타내는 부분도 변화함을 알 수 있었다.

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Lateral earth pressure and bending moment on sheet pile walls due to uniform surcharge

  • Singh, Akshay Pratap;Chatterjee, Kaustav
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제23권1호
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    • pp.71-83
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    • 2020
  • Cantilever sheet pile walls are subjected to surcharge loading located on the backfill soil and at different distances from the top of the wall. The response of cantilever sheet pile walls to surcharge loadings at varying distances under seismic conditions is scarce in literature. In the present study, the influence of uniform surcharge load on cantilever sheet pile wall at varying distances from the top of the wall under seismic conditions are analyzed using finite difference based computer program. The results of the numerical analysis are presented in non-dimensional form like variation of bending moment and horizontal earth pressure along the depth of the sheet pile walls. The numerical analysis has been conducted at different magnitudes of horizontal seismic acceleration coefficient and vertical seismic acceleration coefficients by varying the magnitude and position of uniform surcharge from the top of the wall for different embedded depths and types of soil. The parametric study is conducted with different embedded depth of sheet pile walls, magnitude of surcharge on the top of the wall and at a distance from the top of the wall for different angles of internal friction. It is observed that the maximum bending moment increases and more mobilization of earth pressure takes place with increase in horizontal seismic acceleration coefficients, magnitude of uniform surcharge, embedded depth and decrease in the distance of surcharge from the top of the wall in loose sand.

원심모형실험에 의한 사질토 지반내 터널 복공의 역학적 거동에 관한 연구 (Analysis of the Structural Behaviors of Tunnel Linings in Joomunjin Standard Sand by Centrifugal Model Tests)

  • 김택곤;김영근;박중배;이희근
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.161-168
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    • 1999
  • A series of centrifuge model tests were performed in order to investigate the behaviors of various tunnel linings. A 1/100-scaled aluminum and hydrostone horseshoe tunnel linings with a radius km, height km were buried in a depth of C/D=3 with dry Joomunjin standard sand, the relative density of which was 86%. Bending moments and thrusts along the tunnel circumference were measured by 12 strain gages. Earth pressures in soil and on lining were estimated by pressure transducers, ground surface settlements at center and edges by using LVDTs. Average Ko(coefficient of earth pressure at rest) was 0.39 for the model sand. The structural behaviors of lining depended on its damaged conditions. But, as a rule, on the crown, the tensile circumferential strain of lining occurred at the inner surface, and the compressive at the outer surface, then positive bending moment was created at the crown. The circumferential strain of the inner surface on the springline was tensile, and the outer compressive, so negative bending moment was measured at the springline. For hydrostone linings, cracks initiated at the inner surface on the crown, and the outer on the springline over average 40g.

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재생골재를 이용한 연약지반개량 (Improvement of Soft Ground by Using Recycled Aggregates)

  • 이달원;이정준;김시중
    • 농업과학연구
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    • 제37권1호
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    • pp.97-104
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    • 2010
  • In this study, a laboratory model test on utilization of recycled aggregates and crushed stone as vertical drains to use alternative material of sand in soft ground is performed. The vertical and horizontal coefficient of permeability of the recycled aggregates and crushed stone showed largely 1.2~4.0 times and 3.0~3.3 times greater than sand, respectively. Therefore, it showed enough to be an alternative material to the sand which had been being used as the vertical and horizontal drainage material before. The variations of pore water pressure with time showed constantly regardless of the load in all vertical drainage materials. When water level drops suddenly, the pore water pressure of the recycled aggregate and crushed aggregate is reduced to nearly zero. Therefore, it was applicable to the field because discharge capacity was similarity to that of sand. The settlement in crushed aggregates and recycled aggregate decreases gradually with the load increase. When water level drops suddenly, earth pressure in all drains materials was evaluated the equivalent drainage capacity similarity to sand because it show approaching the nearly zero.

정지토압계수의 측정장치 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Measuring Equipment for Coefficient of Earth Pressure at Rest)

  • 송무효
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권2호통권32호
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    • pp.159-167
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    • 1999
  • For exisiting $K_0$-oedometer, the lateral wall of the ring is cut thinly to make space and by filling the space with space with water or mercuty to keep the balance to the lateral pressure of a specimen, the pressure of the fluid is checked for the pressure of the specimen. But the devices to keep the balance to the lateral pressure of a specimen are complicated, difficult to manufacture and expensive. As newly developed $K_0$-oedometer is equipped with the load cell which can resist higher pressute than the lateral pressure of the specimen, there is nearly no deformation due to the lateral pressure of the specimen. And the measuting is cheap and easy as there are fewer accessories.

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복개 터널구조물의 역학적 거동 영향인자 분석을 위한 수치해석적 연구 (A Study on the Behavior of Cut and Cover Tunnel by Numerical Analysis)

  • 이규필;이석원;박시현;배규진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.703-710
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    • 2002
  • In the design of cut and cover tunnels, the structural analysis has been used for its simplicity. Contrarily to the geotechnical analysis, this technique could not account for the geological and geometric factors. In this study, the dominant factors influencing the behavior of cut and cover tunnel such as interface element, cut slope, distance between cut slope and tunnel lining, berm, coefficient of lateral earth pressure, were investigated and compared by geotechnical numerical analysis. Based on the results, the variations of earth pressure, bending moment, shear stress, axial load, and displacements were evaluated and analyzed for each factor.

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뒷채움 시공시의 다짐토압 특성 (Characteristics of Developed Earth Pressure by Backfill Compaction)

  • 노한성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.163-171
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    • 2001
  • 콘크리트 구조물과 토공의 인접부인 구조물 뒷채움의 구조적 연속성을 위해서는 뒷채움 시공이 중요하다. 뒷채움부의 구조적 연속성을 증가시키기 위해서는 양질의 뒷채움재 사용과 대형 진동다짐장비에 의한 정밀다짐이 효과적이다. 그러나 정밀다짐시에 발생하는 과도한 토압에 의해 암거 구조물에 구조적 결함이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 다짐재와 다짐방법을 변화시키면서 2개소의 암거를 건설하였다. 뒷채움재로는 선택층재와 노상토재를 사용하였다. 뒷채움 다짐시에 큰 다짐에너지를 얻기 위하여 대부분의 경우 총중량 11~12톤의 다짐롤러를 2000rpm 에서 2400rpm의 주파수로 적용하였다. 노상토를 사용하여 뒷채움 시공을 하는 경우에는 충격완화재를 설치하여 동적 수평하중에 미치는 영향을 분석하였다. 충격완화재로는 EPS재와 타이어 칩을 사용한 패널들을 사용하였으며, 뒷채움 시공시에 이들 충격완화재를 암거의 외벽체에 부탁하였다. 본 논문에서는 콘크리트 암거의 뒷채움 시공시에 발생하는 동적지응력 특성을 기술하였다. 계측 결과, 다짐하중에 의한 수직토압과 수평토압의 크기는 다짐재료, 다짐 측정깊이 및 다짐방법에 의존하고 있었다. 뒷채움 다짐시에는 정적토압계수 보다 큰 동적토압계수$(\DeltaK_{dyn}=\DeltaK\sigma_h\DeltaK\sigma_v)$를 나타내고 있어 동적토압에 의해 암거에 유해한 영향을 줄 수 있다. 충격완화재 EPS(t=10cm)와 고무계(t=5cm)는 암거 벽체에 작용하는 동적 수평토압을 경감시키는데 효과적인 것을 알았다.

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유동특성을 이용한 폐주물사 혼합물의 옹벽뒷채움재 연구 (A Study on the Flowable Backfill with Waste Foundry Sand for Retaining Wall)

  • 조재윤;이관호;이인모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.17-30
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    • 2000
  • 본 연구의 목적은 폐주물사-플라이애쉬 혼합재료의 옹벽 뒷채움재 이용시 옹벽에 작용하는 토압과 안정성에 대한 특성을 평가하는 것이다. 세종류의 폐주물사(생형사, 후란사, 코티드사)와 ASTM 분류 기준 F 등급의 플라이애쉬를 이용한 유동성 뒷채움재의 옹벽 적용성평가를 위해 인위적 변위제어 실험 및 자유변위제어실험을 이용하여 모형옹벽실험을 수행하였다. 인위적 변위제어실험의 경우 유동성 뒤채움의 타설 직후 토압계수의 크기는 0.8~1 사이의 값으로 나타났고, 약 12시간이 경과하면 옹벽에 작용하는 토압이 상당부분 저감되었다. 2단계 타설 방법을 적용한 자유변위실험의 경우, 슬러리 형태의 유동성 뒤채움재의 타설초기에 후란사와 코티드사 혼합재는 빠른 배수효과에 의해 토압 경감 효과가 빨리 나타났지만, 1일 후의 토압은 같은 양생시간의 생형사에 비해 크게 유지되었다. 모형실험의 자유변위제어 실험결과를 이용한 안정성 해석으로부터 6m 옹벽에 타설할 수 있는 뒤채움재의 시공단계별 1차타설 높이 및 2차타설 높이는 생형사의 경우 3.9m 및 3.57m, 후란사의 경우 4.07m 및 3.64m, 코티드사의 경우 3.86m 및 3.54m, 혼합사의 경우 3.9m 및 3.44m로 결정되었고, 실제 옹벽의 뒤채움 높이 5.4m보다 크므로 2단계 시공으로 옹벽의 뒤채움을 완공할 수 있는 것으로 판정되었다. 또한 재료의 양생특성에 따른 옹벽의 안정성은 양생기간이 경과함에 따라 더욱 증가되는 결과를 나타내었다.

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토목섬유를 사용한 무처리 연약지반과 성토사이의 수평배수층 (Geotextiles Horizontal Drain between Earth Fills and Natural Soft Ground)

  • 이형규;공길용;김현태
    • 한국농공학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.129-138
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    • 2002
  • This paper presents a study on the discharge capacity of geotextiles as a horizontal drain layer placed between the layers of earth fill and natural soft ground. Required discharge capacity of geotextiles as drain layers estimated by consolidation analysis is proportional to the consolidation coefficient of the ground soils and the width of the earth fills. The field discharge capacity of the geotextiles are measured by the hydraulic transmissivity test. And the results show wide variation according to the material characteristics of geotextiles, water content of the soils, vertical pressure, and etc. For the short horizontal drain length, geotextile filter mat can be used for the horizontal drain layer. And f3r the long drain($25{\sim}55m$), it is used for the drain together with Bord Drain.

수압변동에 의한 해저사질층의 액상화 현상연구 (LIQUEFACTION OF SAND SEABED INDUCED BY WATER PRESSURE WAVE)

  • 손호웅
    • 지구물리
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    • 제4권3호
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    • pp.197-203
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    • 2001
  • 변동수압에 의한 해저 포화 사질틍의 연적 간극수압 분로를 이론 및 실험적으로 연구하였다. 실험에 의해 모래표면에 작용하는 수압은 모래층으로 전달되며 진폭이 감쇠하고 상이 지연되며, 유효응력이 0이 되는 액상화 현상이 특별 조건에서 발생한다. 이러한 실험결과는 탄성 대수층에 대한 지하수문제와 같은 이론으로 잘 설명된다. 해석에 의한 액상화의 주요 특징은 다음과 같다: 1)액상회 심도는 진폭 및 변동수압의 주파수 증가에 따라 증가한다. 2) 수량(水量)을 증가시키고 모래층 내의 공기가 많아짐에 따라 액상화 심도가 증가한다. 특히, 공기의 적은 양도 액상화에 크게 영향을 미친다. 3)압축율이 증가함에 따라 액상화 심도는 감소한다. 4)투수 계수값이 어느 특정값 이상이 되면 투수계수 값이 증가함에 따라 액상화 심도가 감소한다.

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