• 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.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.89-96
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• 2008

본 연구는 되 메움 된 굴착 양측 벽이 비대칭으로 경사진 경우에 대하여 벽체간의 폭, 벽면경사각, 상대밀도, 벽면마찰각의 크기를 변화시켜 Kellogg의 이론과 이를 보완한 수정식으로 토압을 산정하고 또한, 벽면마찰반력을 고려한 토압 식을 제안하여 상호간 거동을 구명하였다. 이들 결과로부터 구한 지중 토압을 검증하기 위하여 총 62종류의 모형실험을 수행한 결과를 이론식에 의한 거동과 비교, 검토하였다. 본 연구결과 양측 벽이 비대칭으로 경사진 경우, 되 메움 토압에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 벽체경사각의 크기였으며, 또한 되 메움 공간이 협소할수록 그리고 수평면과 이루는 벽체의 경사각이 클수록 벽 마찰의 영향이 크게 나타났다. 한편, 실측토압과 가장 근소한 차이를 나타낸 것은 벽면마찰반력을 고려한 제안 식으로 구한 경우였으며 또한, 벽면사이의 폭이 좁은 경우 아칭효과가 크게 나타나 실측토압 및 제안된 이론토압모두 지중 토압과 가장 근소한 차이를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권12호
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• pp.51-60
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• 2010

자중에 의한 토압은 일반적으로 깊이에 따라 선형비례하여 증가되지만, 상재하중에 의해 발생되는 토압은 분포형태와 지반상태 및 경계조건에 따라 다르게 분포한다. 본 연구에서는 변위가 구속된 강성벽체에 연직상재하중에 의한 토압분포를 실험적으로 연구하기 위하여 실내모형토조[30 cm(폭) ${\times}$ 110 cm(길이) ${\times}$ 88 cm(높이)]에 각 2개의 로드셀이 배치된 8개의 토압판으로 구성된 강성벽체를 설치하여 연직상재하중의 크기와 위치(벽체에서 이격거리)를 변화시켜 가면서 토압분포와 토압의 영향범위를 관찰하였다. 실험결과, 연직상재하중에 의해 발생되는 수평토압은 일정위치에서 최대값을 보이고 깊어질수록 감소하여 한계깊이를 초과하면 무시할 만큼 작아졌다. 수평토압이 최대가 되는 깊이와 한계깊이는 연직상재하중의 크기와는 무관하게 벽체와의 이격거리에 따라 다르게 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.75-86
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• 1996

현재 옹벽해석에 사용되는 Rankine이나 Coulomb의 토압산정방법은 벽체 뒤의 토사가 파괴상태에 도달하였다는 가정조건에 근거하고 있으며, 이를 위해서는 충분한 횡방향 변위가 발생하여야 한다. 최근의 현장시험 등을 통한 많은 연구에서는 옹벽에 작용하는 수평주동토압이 Rankine이나 Coulomb의 토압보다 크게 나타나고 있음을 보여주고 있으며, 이는 발생 수평변위량과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 Drucker Prayer의 지반구성모델을 이용한 유한요소해석을 통하여 캔틸레버식 옹벽의 벽체 지주와 가상배면에 작용하는 수평주동토압을 발생변위와 함께 분석하였으며, 아울러 경사진 뒤채움이 수평주동토압에 미치는 영향도 검토하였다. 그 결과 옹벽에 작용하는 수평주동 토압은 발생변위와 밀접한 관계가 있으며, Rankine과 Coulomb의 방법은 작용수평주동토압을 과소평가하고, 경사진 뒤채움의 수평주동토압증가효과도 과소평가함을 확인하였다. 그리고 본 해석결과를 토대로 수평주동토압을 간편하게 산출할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다.

• KIEAE Journal
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• 제8권3호
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• pp.85-91
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• 2008

We intends to understand the rammed earth method and suggest the possibilities of adoption on high-rise rammed earth structures through the case study on the method. The rammed earth construction has been regarded as one of the solutions in the modern environmental-friendly construction field, thus according to such trend, this study tries to find out the limitations of the rammed earth structures to be multistory and grope for solutions in the attached wall construction method. The procedures of this research is to figure out the limitations of rammed earth structures through theoretical consideration on those structures and analyze the actual cases of them, and to assure the possibilities on the development of the rammed earth method that can make the structures multistory earthen structures in the rammed earth method and induce immediate issues for it.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.221-230
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• 1998

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.43-51
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• 2012

본 연구에서는 현장시험 및 계측결과를 바탕으로 인발저항을 향상시킬 수 있는 띠형 섬유보강재가 적용된 블록식 보강토옹벽의 안정성 및 거동특성을 평가하였다. 연구대상 현장에 적용된 전면벽체는 경관연출이 가능하며, 보강재는 수동저항부에 의한 인발저항 향상 효과를 고려할 수 있다. 현장시험은 토압, 전면벽체의 수평변위 및 보강재 인장변형률에 대한 계측을 수행하였다. 현장시험 결과, 전면벽체에 작용하는 토압은 적용된 보강재의 토압분산 효과에 기인하여 이론토압에 비하여 낮은 토압이 발생하였으며, 전면벽체의 수평변위는 경험적 변위기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 또한 띠형 섬유보강재의 인장변형률은 보강토옹벽의 안정성에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서 적용된 수동저항부를 고려한 띠형 섬유보강재는 블록식 보강토옹벽의 적용에 문제가 없는 것으로 나타났으며, 이를 적용한 블록식 보강토옹벽은 구조적으로 안정성을 유지하기 때문에, 공용이 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.65-74
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• 2002

This paper intends to investigate such effects through experiments. The contents of the investigation are effects of position of repeated loading and unloading, passing frequency. For the purpose of the investigation an experimental load-deflection system is developed and the system is possible to measure deflection of the wall and earth pressure due to different size of strip loading and cyclic loading. The findings from the experiments are as follows: 1. As repeated loading approaches to the wall, the measured horizontal residual earth pressure agrees well with Rowe's empirical formula, while as the loading is far from the wall the earth pressure consists with Boussinesq's and Spangler's formulas. Also it is found that below 0.6m depth from ground surface the effects of repeated loading can be nearly neglected. 2. From comparison analyses of earth pressure theories and experimental results, a reagression equation is suggested herein, and earth pressure at any depth and maximum earth pressure due to cyclic loading can be estimated from the equation.

• 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.

• 한국지진공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.193-202
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• 2023

In this paper, a dynamic centrifuge model test was conducted on a 24.8-meter-deep excavation consisting of a 20 m sand layer and 4.8 m bedrock, classified as S3 by Korean seismic design code KDS 17 10 00. A braced excavation wall supports the hole. From the results, the mechanism of seismically induced earth pressure was investigated, and their distribution and loading points were analyzed. During earthquake loadings, active seismic earth pressure decreases from the at-rest earth pressure since the backfill laterally expands at the movement of the wall toward the active direction. Yet, the passive seismic earth pressure increases from the at-rest earth pressure since the backfill pushes to the wall and laterally compresses at it, moving toward a passive direction and returning to the initial position. The seismic earth pressure distribution shows a half-diamond distribution in the dense sand and a uniform distribution in loose sand. The loading point of dynamic thrust corresponding with seismic earth pressure is at the center of the soil backfill. The dynamic thrust increased differently depending on the backfill's relative density and input motion type. Still, in general, the dynamic thrust increased rapidly when the maximum horizontal displacement of the wall exceeded 0.05 H%.