• 제목/요약/키워드: horizontal at rest pressure

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Effect of horizontal at rest pressure (Po) on elastic modulus from pressuremeter testing

  • Alzubaidi, Radhi M.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제17권3호
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    • pp.247-252
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    • 2019
  • Modulus of deformation of soil is an essential parameter used for design analysis of foundations, despite its importance; little attention is paid to developing empirical models for predicting the sensitivity of deformation moduli to other parameters that obtained from the pressuremeter tests. Various methods of analysis used to predict the horizontal at rest pressure from pressuremeter testing ($P_o$), these values showed distinctive variations, five methods used to evaluate the values of horizontal at rest pressure, these values been used to evaluate the modulus of elasticity using three methods of analysis. The values of modulus showed distinctive increase when the values of horizontal at rest pressure increase for the same pressuremeter test, these increases may reach to 65%. This sensitivity of the moduli to values of horizontal lead the author to propose some reliable methods of analysis for both the horizontal at rest pressure and the modulus of deformation from pressuremeter testing.

정지토압계수 측정에 관한 연구 1 (A Study on the Measuring about the Coefficient of Earth Pressure at Rest 1)

  • 송무효
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.92-100
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    • 2001
  • It is very important to determine the coefficient of earth pressure at rest accurately in order to estimate the behavior of soil structure. For estimation of K/sub 0/-value depending upon the stress history of dry sand, a new type of K/sub 0/-oedeometer apparatus is devised, and the horizontal earth pressure is accurately measured. For this study, 2 types of one-cyclic K/sub 0/-Loading/unloading models have been studied experimentally using four relative densities of the sand. The results obtained in this test are as follows : K/sub on'/ the coefficient of earth pressure at - rest for virgin loading is a function of the angle of internal friction Φ' of the sand and is determined as K/sub on/=1 - 0.914 sin Φ', K/sub ou'/ the coefficient of earth pressure at rest for virgin unloading is a function of K/sub on/ and over consolidation ratio(OCR), and is determined as K/sub ou/=K/sub on/(OCR)K/sup a/. The exponent α, increases as the relative density increases. K/sub or'/ the coefficient of earth pressure at rest for virgin reloading decreases in hyperbola type as the vertical stress, σ/sub v/’, increases. And, the stress path at virgin reloading leads to the maximum prestress point, independent upon the value of the minimum unloading stress. The gradient of this curve, m/sub r/ increases as OCR increases.

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정지토압계수 측정에 관한 연구 II (A Study on Measuring the Coefficient of Earth Pressure at Rest II)

  • 송무효
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.58-69
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    • 2004
  • In order to investigate the characteristics of the lateral earth pressure at rest, under hysteretic $K_o-loading/unloading$ conditions, seven types of multi-cyclic models have been studied, using dry sand. For this study, the new type of $K_o-oedometer$ apparatus was developed, and the horizontal pressure was accurately measured. The multi-cyclic models consist of primarily 3 cases: (i) $K_o-test$ under the same loading / unloading condition, (ii) multi-cyclic loading / unloading $K_o-test$ exceeding the maximum pre-vertical stress, and (iii) multi-cyclic loading / unloading $K_o-test$ within the maximum pre-vertical stress. Results fromthe multi-cyclic model indicated that a single-cyclic model could be extended if the exponents for the unloading condition $(\alpha\;and\;\alpha^*)$ and the reloading coefficients $(m_r,\;and\;m_r^{\ast})$ were primarily dependent upon the type of model, number of cycles, and the relative density.

Experimental and numerical study on the earth pressure coefficient in a vertical backfilled opening

  • Jian Zheng;Li Li
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권3호
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    • pp.217-229
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    • 2024
  • Determining lateral earth pressure coefficient (EPC) K is a classic problem in geotechnical engineering. It is a key parameter for estimating the stresses in backfilled openings. For backfilled openings with rigid and immobile walls, some suggested using the Jaky's at-rest earth pressure coefficient K0 while other suggested taking the Rankine's active earth pressure coefficient Ka. A single value was proposed for the entire backfilled opening. To better understand the distributions of stresses and K in a backfilled opening, a series of laboratory tests have been conducted. The horizontal and vertical normal stresses at the center and near the wall of the opening were measured. The values of K at the center and near the wall were then calculated with the measured horizontal and vertical normal stresses. The results show that the values of K are close to Ka at the center and close to K0 near the wall. Furthermore, the experimental results show that the horizontal stress is almost the same at the center and near the wall, indicating a uniform distribution from the center to the wall. It can be estimated by analytical solutions using either Ka or K0. The vertical stress is higher near the center than near the wall. Its analytical estimation can only be done by using Ka at the center and K0 near the wall. Finally, the test results were used to calibrate a numerical model of FLAC2D, which was then used to analyze the influence of column size on the stresses and K in the backfilled opening.

동적원심모형실험을 이용한 얕은 지반 굴착 버팀보 지지 흙막이 벽체의 지진토압 메커니즘 분석 (Mechanism of Seismic Earth Pressure on Braced Excavation Wall Installed in Shallow Soil Depth by Dynamic Centrifuge Model Tests)

  • 윤종석;박성진;한진태;김종관;김동찬;김두기;추연욱
    • 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%.

$K_o$-재하/제하에 의한 건조모래의 거동(I): 단주기 시험 (Behaviour of Dry Sand under $K_o$-Loading/unloading Conditions(I) : Single-Cyclic Test)

  • 송무효;남선우
    • 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.

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보강토 옹벽의 철도 구조물 적용에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the application of reinforced retaining walls to the railroad)

  • 김용준;김준영;김경택;염형진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1020-1025
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    • 2004
  • This research reviews the characteristics of earth pressure incurred by GRS-RW mainly used in the railroad design in order to resist large lateral load caused by train and additional load induced by facilities such as noise barrier fences, electric poles, etc. The results of test shows the existence of arching effect that horizontal earth pressure increases in the backfill while earth pressure applying to the wall reduced under GRS-RW system. In both cases, unreinforced wall and GRS-RW system, the coefficient of earth pressure (K) is about 0.4 at the rest. However, after lateral displacement occurs, the earth pressure nearly reduce down to zero under GRS-RW system while the earth pressure decreases up to 0.12 in case of unreinforced retaining wall.

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블록식 보강토 옹벽에서의 시공단계별 보강재 타입에 따른 거동비교 (The Comparative Experiment of Geogrid Reinforcement Types with Construction Stage on Segmental Retaining Walls)

  • 이성혁;이진욱;최찬용
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 논문에서는 실대형 실험을 통해 블록식 보강토옹벽에서 보강재의 타입에 따른 수평토압, 변위, 보강재의 변형률의 특성을 비교하였다. 본 연구를 통해 보강재의 타입에 따라 토압과 변위관계에서 서로 다른 거동특성을 보이고 있으며, 보강토체 내에 배치된 보강재가 연직토압 감소 및 변체변위 억제 효과 등 보강 성능이 있음을 확인할 수 있었다. 수평토압은 보강재의 특성과 변형에 따라 상단부와 하단부에서 주동토압이나 정지토압보다 크게 발생할 수 있으며, 수평토압과 벽체변위는 서로 상관성이 매우 높은 관계를 가지는 것으로 나타났다. 블록식 보강토 옹벽에서 보강재의 등고변형률선 분포는 중앙부분에서 가장 큰 변형이 발생하는 것을 확인하였다.

지중 박스구조물에 작용하는 토압 (Earth Pressure on the Underground Box Structure)

  • 이상덕
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.243-250
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    • 2000
  • 지하박스구조물을 개착식으로 시공할 때에는 토공을 최소화하여 지반을 굴착하고 구조물을 설치한 후에 되메움하므로 지반굴착면과 구조물사이의 되메움 공간이 크지 않다. 따라서 구조물의 상부슬래브와 외측벽에 작용하는 토압의 크기와 분포형상은 구조물의 거동에 큰 영향을 미치며, 되메움 폭과 굴착면의 형상 및 토피두께 등에 따라 다르다. 본 연구에서는 원지반을 굴착한 후 구조물을 설치하고 잔여 굴착공간을 되메움하여 지하박스 구조물을 건설하는 시공 과정을 FLAC을 이용하여 수치해석하고 그 결과를 Marston-Spangler등의 이론과 silo 이론 및 모형실험 결과와 비교하였다. 결과적으로 상부슬래브에 작용하는 연직토압이 슬래브중앙에서는 토피하중과 같으나 구조물의 가장자리에서는 되메움 폭과 굴착면의 경사 및 토피의 두께 등에 따라 이보다 작거나 커졌고, 외측벽에 작용하는 수평토압은 정지토압보다 작았으며, 깊이에 따라 비선형적으로 증가하였다.

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3차원 주동변위에 따른 인접지반으로의 하중전이 (Load Transfer to the Adjacent Ground Induced by the 3-Dimensional Active Displacement)

  • 박병석;이상덕
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권10호
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    • pp.49-60
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    • 2015
  • 기존 3차원 토압연구는 벽체에 작용하는 주동토압을 단일파괴체로 가정하고 벽체의 안정성에 초점을 맞춰 3차원 토압의 크기를 구하는데 역점을 두었고, 토압의 주변지반 전이에 대한 연구는 미진하였다. 따라서 본 연구에서는 벽체의 폭과 높이의 비 즉, 종횡비를 달리하여 3차원 모형실험을 수행하고, 주변지반으로 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 파악하였다. 주변지반으로 전이되는 토압은 종횡비에 따라 3차원 주동토압의 감소량보다 17.9~30.6% 작게 나타났으며, 연직방향 토압의 전이보다 수평방향 토압의 전이가 크게 나타났다. 토압의 전이범위는 수평방향으로 주동벽체 폭 w 기준으로 0.67~1.29w, 연직방향으로 주동벽체 높이 ${\Delta}h$기준으로 약 1.0~3.0h인 것으로 나타났다. 수평방향으로 전이되는 토압은 종횡비가 같을 때 수평방향 모두 동일한 높이에서 최대치를 나타내며, 종횡비가 증가함에 따라 토압의 최대 전이 지점이 벽체 하부에서 상부로 변화하였다. 수평방향 토압의 전이는 주동벽체 폭 w 기준으로 0.25w에서 56%~79%인 것으로 나타났으며, 연직방향 토압의 전이는 주동벽체 ${\Delta}h$기준으로 1.0~1.5h에서 50%~58%인 것으로 나타났다. 종횡비에 따라 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 분석하고 주동변위 벽체 주변으로 전달되는 3차원 하중전이 분포도를 제시하였다.