• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.95-109
• /
• 2020

본 연구에서는 휴대형 동적콘관입시험(DCPT)을 활용하여 손상된 보강토옹벽의 피해원인을 규명하고 대책방안을 마련한 총 6곳의 현장사례를 검토하여 휴대형 동적콘관입시험의 현장 적용성을 평가하였다. 현장에서는 하부 로트의 결합 연장을 통하여 6m 이상의 지반조사가 가능하도록 개량된 동적콘관입시험기를 사용하였으며, 그 결과를 표준관입시험 결과와 비교하여 상관 관계를 분석하였다. 다양한 현장 적용사례 분석을 통하여, 휴대형 동적콘관입시험이 손상된 보강토옹벽 현장에서의 적용이 매우 편리하며, 연속적으로 개략적인 지반강성을 파악하여 옹벽의 피해원인을 규명하고 안정성을 확인하는데 큰 역할을 할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 동적콘관입시험 및 표준관입시험 결과를 비교, 분석해 본 결과, 사질토 지반에서는 N≒(1/3~2/3)·Nd 정도의 상관관계가 나타남을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제36권6호
• /
• pp.563-573
• /
• 2024

In this study, various countermeasures used to mitigate tunnel deformations due to nearby multi-propped basement excavation in soft clay are explored by three-dimensional numerical analyses. Field measurements are used to calibrate the numerical model and model parameters. Since concrete slabs can constrain soil and retaining wall movements, tunnel movements reach the maximum value when soils are excavated to the formation level of basement. Deformation shapes of an existing tunnel due to adjacent basement excavation are greatly affected by relative position between tunnel and basement. When the tunnel is located above or far below the formation level of basement, it elongates downward-toward or upward-toward the basement, respectively. It is found that tunnel movements concentrate in a triangular zone with a width of 2 H_e (i.e., final excavation depth) and a depth of 1 D (i.e., tunnel diameter) above or 1 D below the formation level of basement. By increasing retaining wall thickness from 0.4 m to 0.9 m, tunnel movements decrease by up to 56.7%. Moreover, tunnel movements are reduced by up to 80.7% and 61.3%, respectively, when the entire depth and width of soil within basement are reinforced. Installation of isolation wall can greatly reduce tunnel movements due to adjacent basement excavation, especially for tunnel with a shallow burial depth. The effectiveness of isolation wall to reduce tunnel movement is negligible unless the wall reaches the level of tunnel invert.

• Interaction and multiscale mechanics
• /
• 제2권3호
• /
• pp.235-261
• /
• 2009

This study illustrates the differences between the elasto-plastic cap model and Lade's model with Cosserat rotation through the analyses of two large-scale geosynthetic-reinforced soil (GRS) retaining wall tests that were brought to failure using a monotonically increasing surcharge pressure. The finite element analyses with Lade's model were able to reasonably simulate the large-scale plane strain laboratory tests. On average, the finite element analyses gave reasonably good agreement with the experimental results in terms of global performances and shear band occurrences. In contrast, the cap model was not able to simulate the development of shear banding in the tests. In both test simulations the cap model predicted failure loads that were substantially less than the measured ones.

• Computers and Concrete
• /
• 제33권5호
• /
• pp.545-557
• /
• 2024

A real-case incident occurred where a 9-meter-high segment of a pre-fabricated concrete separation wall unexpectedly collapsed. This collapse was triggered by improperly depositing excavated soil against the wall's back, a condition for which the wall segments were not designed to withstand lateral earth pressure, leading to a flexural failure. The event's analysis, integrating technical data and observational insights, revealed that internal forces at the time of failure significantly exceeded the wall's capacity per standard design. The Lattice Discrete Particle Model (LDPM) further replicates the collapse mechanism. Our approach involved defining various parameter sets to replicate the concrete's mechanical response, consistent with the tested compressive strength. Subsequent stages included calibrating these parameters across different scales and conducting full-scale simulations. These simulations carried out with various parameter sets, were thoroughly analyzed to identify the most representative failure mechanism. We developed an equation from this analysis that quickly correlates the parameters to the wall's load-carry capacity, aligned with the simulation. Additionally, our study examined the wall's post-peak behavior, extending up to the point of collapse. This aspect of the analysis was essential for preventing failure, providing crucial time for intervention, and potentially averting a disaster. However, the reinforced concrete residual state is far from being fully understood. While it's impractical for engineers to depend on the residual state of structural elements during the design phase, comprehending this state is essential for effective response and mitigation strategies after initial failure occurs.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.117-127
• /
• 2015

최근 사면 및 흙막이 벽체의 붕괴에 따른 안전사고가 빈번하게 발생함에 따라 보강토 옹벽 공법의 안정성이 사회적인 문제로 대두되고 있다. 본 연구는 모형벽체 시험기를 제작하여 지오그리드 길이와 보강 층수에 따른 주동파괴 시 흙막이 벽체와 지반의 거동특성을 분석하였다. 벽체 시험에 사용된 지오그리드는 각각 $30cm{\times}60cm$, $30cm{\times}70cm$, $30cm{\times}80cm$ (폭 ${\times}$ 길이)의 크기를 가지며, 일정한 깊이로 설치되었다. 모형벽체 시험은 2장의 동일한 길이의 지오그리드, 2장의 서로 다른 길이의 지오그리드, 4장의 동일한 길이의 지오그리드, 4장의 서로 다른 길이의 지오그리드 총 4가지 case로 나누어 모형시험을 진행하였다. 또한 유한요소 수치해석을 통해 보강방법에 따른 지반의 거동을 예측하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.75-82
• /
• 2020

보강토 옹벽이 붕괴되는 사례가 종종 발생되면서, 붕괴된 옹벽의 보강 및 복구에 대한 사회적인 관심은 날로 커지고 있으나 이에 대한 연구는 미미한 경향이 있다. 이와 같은 배경 아래, 본 연구에서는 Plaxis 2D프로그램을 이용한 일련의 수치해석을 수행하여 설계부실로 전면블록의 전도와 배면 침하 피해가 발생된 기존 보강토 옹벽을 복구할 수 있는 방안에 대한 사례연구를 수행하였다. 복구방안으로는 기존 피해 보강토 옹벽에 쏘일네일링과 보강콘크리트(RC) 전면벽체를 보강하는 방안(Case 1)과 기존 피해 보강토 옹벽을 제거하고 재시공하는 방안(Case 2)으로 검토하였다. 보강토 옹벽의 내적안정검토결과는 파단에 대해서는 Case 1이 Case 2보다 크고 인발에 대해서는 Case 2가 Case 1보다 안전율이 크게 나타났다. 수치해석에 의한 외적거동과 전단강도감소법에 의한 전체사면안정 안전율은 Case 1이 Case 2보다 안정적으로 나타났다. 본 연구에서는 보다 안정적인 외적거동을 나타내는 Case 1로 기존 피해 보강토 옹벽을 보강하도록 하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.83-92
• /
• 2017

본 논문은 보강토옹벽의 곡선부 거동을 수치해석으로 분석한 내용을 다루고 있다. 보강토옹벽은 토목섬유의 발전과 함께 발달해왔다. 기존의 콘크리트 옹벽과 달리 성토 높이에 제약을 받지 않고 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 있으며, 현재 산업 및 주거단지를 형성하는데 많이 사용되고 있다. 이러한 보강토옹벽의 설계는 현재 다른 형식의 옹벽 설계와 동일하게 내 외적 안정성 검토 및 보강재의 인장력에 대한 검토를 활용하여 이루어지고 있으며, 주로 2차원 수치해석을 바탕으로 이루어지고 있다. 그러나 기존의 연구결과에 따르면, 보강토옹벽의 취약부는 곡선부로 보고되고 있으며, 이는 실내모형시험 및 피해사례에 대한 연구에서 언급된 바 있다. 보강토옹벽의 곡선부 거동을 파악하기 위한 2차원 수치해석은 그 한계점을 분명히 드러내고 있으며, 실내모형시험 및 현장시험 또한 그 거동과 파괴메커니즘을 이해하기에는 그 한계를 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 보강토옹벽의 곡선부의 거동을 이해하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였으며, 수치해석에서의 직선부와 곡선부의 결과를 비교 분석하였다. 뿐만 아니라, 상재하중의 고려 여부 및 성토체의 다짐도를 달리하여 각각의 조건에서의 거동특성을 비교 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.71-86
• /
• 1983

현재(現在) WSD로 설계(設計)되고 있는 우리 나라 철근(鐵筋)콘크리트 옹벽구조물(擁壁構造物)에 있어서 가장 보편적으로 사용되고 있는 캔틸레버 옹벽(擁壁)의 안정해석(安定解析) 및 각부설계(各部設計)를 보다 합리적(合理的)이며 확률적(確率的)인 신뢰성(信賴性) 이론(理論)을 도입하여 신뢰성(信賴性) 모델에 따른 안정해석(安定解析) 및 각부설계(各部設計)에 대한 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)을 LRFD에 의거하여 제안(提案)하고, 또 안정해석(安定解析)의 공칭안전율(公稱安全率)에 대한 이론적(理論的)인 근거를 제시(提示)하는 것이 본(本) 연구(硏究)의 주요내용(主要內容)이다. 신뢰성(信賴性) 이론(理論)에 의해 안정해석(安定解析) 및 각부설계(各部設計)에 대한 한계상태방정식(限界狀態方程式)을 유도하고, Coulomb의 주동토압계수(主動土壓係數), Hansen의 지지력공식(支持力公式)을 사용하여 Cornell의 MFOSM에 의해 불확실량(不確實量) 산정(算定)의 알고리즘을 유도하였으며 그에 따른 불확실량수준(不確實量水準)은 우리 나라의 현실(現實)을 고려한 적절한 값으로 제안(提案)하였다. 현행(現行) R.C. 옹벽설계규준(擁壁設計規準)에 따라 Calibration 하므로서 목표신뢰성지수(目標信賴性指數)${\beta}_0$를 다음과 같이 선택하고(전도(轉倒): ${\beta}_0$=4.0, 골동(滑動): ${\beta}_0$=3.5, 지지력(支持力): ${\beta}_0$=3.0, 휨: ${\beta}_0$=3.0, 전단(剪斷): ${\beta}_0$=3.2), 이 ${\beta}_0$에 대응하는 하중(荷重) 및 저항계수(抵抗係數)를 산정(算定)하였으며, 안정해석(安定解析)에 대한 현행(現行) 철근(鐵筋)콘크리트 표준시방서(標準示方書)의 안전율(安全率)을 검토한 결과 다음과 같은 값이 적절하다는 것을 알았다(전도(轉倒): 1.8, 골동(滑動): 1.9, 지지력(支持力): 3.6). 또한 현행(現行) WSD R.C. 옹벽(擁壁)의 설계규준(設計規準)을 위해 신뢰성(信賴性)에 의한 공칭안전율(公稱安全率)과 허용응력(許容應力)을 제안(提案)하였다. 그리고 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)하는 R.C. 옹벽(擁壁)의 LRFD 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)을 현행(現行) R.C. 표준시방서(標準示方書)의 설계규준(設計規準)에 대응(對應)하는 설계규준(設計規準)으로 도입함이 바람직하다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.29-38
• /
• 2005

토목합성 보강재를 이용한 보강토 공법을 도로 혹은 철도구조물 등 영구 구조물에 적용하기 위해서는 지속하중 및 반복하중이 작용하는 보강토 구조물의 장기변형 특성을 이해하고 이를 설계/시공에 반영하는 것이 필요하다. 본 논문에서 실대형 지오그리드 보강토 옹벽에 포설된 지오그리드의 유발 인장변형율에 대한 장기계측 결과를 토대로 장기거동 특성을 분석하였다. 3년여에 걸친 계측결과를 분석한 결과 보강토 옹벽에 포설된 보강재의 유발 인장 변형율은 시공완료후 지속적으로 증가하는 경향을 보였으며 전반적으로 응력이 집중되는 위치에 포설된 보강재의 증가가 뚜렷하게 관찰되었다. 러한 결과로부터 중요 구조물의 일부로 시공되는 보강토 옹벽의 설계/시공시에는 장기변형에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
• /
• 한국농공학회 2000년도 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.451-457
• /
• 2000

A series of consolidated undrained triaxial tests for compacted short fiber reinforced clay were performed to increase the field applications, e.g. retaining wall, waste landfill, soft ground etc. of soil admixtures mixed with short fiber. Kaolin clay and three types of fiber were selected. To acquire reliable length of fibers, an auto cutter was used and a helical mixer was also used to avoid floating of fibers during mixing soil and fibers. It is found that reinforcing effect by aspect ratio and mixing ratio of short fiber decreases as confining pressure is increased. Reinforcing effect has a maximum value at the aspect ratio of 120 and the fiber content of 0.6%∼1.2% and low confining pressure like 50kPa.