이상덕 황용섭 2015-08 20402 https://aurora.ajou.ac.kr/handle/2018.oak/10958 학위논문(박사)--아주대학교 일반대학원 :건설교통공학과,2015. 8 요 약 문 본 논문에서는 정지토압이 작용하고 있는 기존구조물의 강성벽체에 인접하여 지반을 굴착하고 흙막이 벽체를 설치하는 경우에 강성벽체에 작용하는 토압의 크기가 흙막이 벽체와의 이격거리와 각변위 및 강성벽체의 벽마찰각에 따라 받는 영향을 연구하였다. 이를 위해 모형토조(L=1.8m, H=0.9m, B=0.3m)를 제작하여 실내 모형시험을 수행하였다. 모형토조는 아크릴로 제작하였고 내부에 베이크라이트로 만든 강성벽체를 고정하고 이로부터 일정거리 만큼 이격하여 흙막이 벽체를 설치하였다. 흙막이벽체는 이격거리를 변경시킬 수 있고 각변위를 발생시킬 수 있도록 제작하였다. 시험지반은 상대밀도가 일정하도록 샌드 커튼 방식으로 모래를 강사하여 약간 조밀한 상태로 조성하였다. 기존 강성벽체로부터 흙막이 벽체까지 이격거리를 0.4H, 0.8H, 1.2H, 2.0H(H:강성벽체 높이)로 변경시켰고, 지반 굴착시 발생하는 흙막이 벽체의 변위는 흙막이 벽체의 상부를 강성벽체의 반대방향으로 수직에서부터 10°씩 최대 50°까지 각변위를 발생시켜서 모사하였으며, 강성벽체의 벽마찰각은 0, ø/3, 2ø/3로 변화시켜 시험을 수행하였다. 시험결과 강성벽체에 작용하는 토압은 모든 이격거리에서 강성벽체의 벽마찰각이 커질수록 감소하는 것으로 나타났다. 굴착완료 후 강성벽체에 작용하는 토압의 크기는 벽마찰조건에 따라 최대 6%의 차이로 발생하였으며, 이격거리에 따라서는 최대 15%의 차이로 발생하였다. 따라서 강성벽체에 근접하여 지반굴착시 강성벽체에 작용하는 토압은 강성벽체의 벽마찰각의 영향보다 흙막이 벽체의 이격거리에 의한 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 시험결과를 분석하여 강성벽체에 인접하여 지반을 굴착할 경우에 흙막이 벽체의 이격거리와 강성벽체의 벽마찰각을 고려하여 강성벽체에 작용하는 토압을 산정할 수 있는 토압식을 제시하였다. 주요어 : 모형 토압시험, 벽마찰각, 근접굴착, 정지토압. 목 차 그림목차 ⅴ 표 목 차 ⅷ 제 1 장 서 론 1 1.1 연구 배경 및 목적 1 1.2 연구 내용 및 방법 2 제 2 장 이론적 배경 5 2.1 개 요 5 2.2 토 압 5 2.2.1 토압의 형태 5 2.2.2 토압계수 6 2.2.3 고전 토압이론 9 2.2.4 정지토압 12 2.3 벽마찰에 따른 토압 16 2.4 근접굴착에 따른 토압의 영향범위 18 2.5 벽체의 변위에 따른 토압 20 제 3 장 실내 모형시험 23 3.1 개 요 23 3.2 모형시험 지반특성 23 3.2.1 물리적 특성 24 3.2.2 역학적 특성 26 3.2.3 모형지반과 벽면의 상대마찰 특성 27 3.3 모형시험 장치 28 3.3.1 모형 토조 28 3.3.2 강성벽체와 토류벽 29 3.3.3 모형지반 조성장치 31 3.4 모형시험 수행 34 3.4.1 모형시험 변수 34 3.4.2 모형시험 종류 34 3.4.3 모형시험 방법 36 3.4.4 모형시험 순서 38 3.5 계측 45 3.5.1 계측 내용 45 3.5.2 계측 위치 45 3.5.3 계측 시스템 46 3.6 모형 시험결과 46 3.6.1 근접 굴착의 영향범위 47 3.6.2 벽마찰각에 따른 강성벽체 토압 53 3.6.3 근접도에 따른 강성벽체 토압 79 제 4 장 분석 및 고찰 87 4.1 개 요 87 4.2 근접 굴착의 영향범위 분석 87 4.3 근접굴착에 따라 강성벽체에 작용하는 토압 분석 89 4.3.1 벽마찰각에 따른 토압 91 4.3.2 근접도에 따른 토압 92 4.4 근접굴착에 따라 강성벽체에 작용하는 토압변화율 분석 93 4.4.1 벽마찰각에 따른 토압변화율 93 4.4.2 근접도에 따른 토압변화율 95 4.5 강성벽체에 작용하는 토압의 잔류율 96 제 5 장 결 론 98 참 고 문 헌 100 부 록 105 ABSTRACT 150 kor The Graduate School, Ajou University 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다. 사질토에서 근접굴착에 의해 영향을 받는 지중 강성벽체에 작용하는 토압 Earth Pressure on the Rigid Wall in Sand under the Influence of the Adjacent Ground Excavation Thesis 아주대학교 일반대학원 Hwang yong sub 일반대학원 건설교통공학과 2015. 8 Doctoral http://dcoll.ajou.ac.kr:9080/dcollection/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000020402 모형 토압시험 벽마찰각 근접굴착 정지토압