[논문]시멘트혼합처리토를 활용한 경사 자립식 흙막이벽의 설계법과 해석법에 관한 연구

홍강한; 김병일; 김영선; 김진해; 한상재

doi:10.12814/jkgss.2023.22.3.011

[국내논문] 시멘트혼합처리토를 활용한 경사 자립식 흙막이벽의 설계법과 해석법에 관한 연구
The Design and Numerical Analysis Method of Inclined Self-Supported Wall Using Cement Treated Soil 원문보기

한국지반신소재학회논문집 = Journal of the Korean Geosynthetics Society, v.22 no.3, 2023년, pp.11 - 25

홍강한 (Expert Group for Earth & Environment) , 김병일 (Expert Group for Earth & Environment) , 김영선 (Expert Group for Earth & Environment) , 김진해 (Expert Group for Earth & Environment) , 한상재 (Expert Group for Earth & Environment)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 시멘트혼합처리토를 활용한 경사 자립식 흙막이공법에 대한 설계법과 해석법에 대하여 연구하였다. 경사 자립식 흙막이 벽체의 경우 경사에 따른 주동토압계수의 감소와 자중효과로 주동측압이 감소하고 수동토압계수의 증가와 자중모멘트의 증가로 인해 전체적인 안정성이 증가하였다. 흙막이 벽체는 경사에 따라 굴착측으로의 전도파괴에서 활동파괴로의 형태 변화가 발생되었고, 최적의 경사는 10°인 것으로 평가되었다. 수치해석에서의 전체 안정성은 강도감소법과 비교하여 한계평형해석이 보수적인 결과를 도출하므로 설계 시 본 방법으로 검토해야 하는 것으로 나타났다. 매개변수 연구 결과, 지지력파괴와 압축파괴에 대한 안정성은 상재하중이 작은 경우(약 20kPa 이하) 경사 10°이상에서는 크게 증가하지 않았다. 배면 지반의 점착력이 있는 경우 수치해석과 유사한 결과는 점착력을 고려한 경우로 나타났다. 활동, 전도, 전단, 인장에 대한 안정성은 벽체의 두께에 비례하여 증가하지만, 일정 경사각(약 10°) 이상에서는 벽체의 두께와 상관없이 지지력과 압축응력의 안정성에 큰 변화가 없는 것으로 평가되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the design and numerical analysis method of the inclined self-supported wall using cement treated soil were studied. In the case of the inclined self-supported wall, the active earth pressure decreased due to the decrease in the coefficient, Ka according to the slope (angle) and the weight decreasing effect, thereby increasing the overall stability. The wall with the slope caused a change in failure mode from overturning to sliding on the excavation side, and the optimal slope was evaluated to be about 10°. Compared to the strength reduction method, the overall stability in numerical analysis results in conservative results in limit equilibrium analysis, so it was found that this method should be attended when designing. As a result of the parameteric study, the stability on bearing capacity and compression failure did not significantly increase above the slope of 10° when the surcharge was small (about 20kPa or less). In the case of cohesion of the backfill, The results similar to numerical analysis were found to consider cohesion. It was evaluated that stability on sliding, oveturning, shear, and tension failure increases in proportion to the thickness of the wall, but there is no significant change in the stability on the bearing capacity and compressive failure regardless of the thickness of the wall above a certain angle (about 10°).

주제어

표/그림 (24)

그림 Fig. 1. Type of inclined self-supported wall
그림 Fig. 2. Coulomb theory in the inclined self-supported wall (Maeda et al., 2021)
표 Table 1. The evaluation method of internal stability
그림 Fig. 3. Calculation method of subgrade reaction
그림 Fig. 4. Subgrade reaction method (Ushiro, 1998)
표 Table 2. The evaluation method of external stability
그림 Fig. 5. Case section
그림 Fig. 6. External stability in design method
표 Table 3. Design soil parameters (杉江茂彦, 2015)
표 Table 4. Design wall parameters (杉江茂彦, 2015)
그림 Fig. 7. Internal stability in design method
표 Table 5. The variability of external stability with wall angle in design method
표 Table 6. The variability of internal stability with wall angle in design method
그림 Fig. 8. Displacement with wall angle
그림 Fig. 9. Overall stability (strength reduction and limit equilibrium method)
그림 Fig. 10. Subgrade reaction and deviatoric stress with wall angle
그림 Fig. 11. Shear stress with wall angle
그림 Fig. 12. Tensile stress with wall angle
그림 Fig. 13. The comparison the result of design method and numerical analysis
그림 Fig. 14. Stability of inclined self-supported wall with the surcharge of backfill side
그림 Fig. 15. Stability of inclined self-supported wall with the soil type of backfill
그림 Fig. 16. Stability of inclined self-supported wall with the cohesion of backfill
그림 Fig. 17. Stability of inclined self-supported wall with the strength of cement treated soil
그림 Fig. 18. Stability of inclined self-supported wall with the thickness of cemented soil

참고문헌 (7)

Civil Engineering Research Center (2004), Design and Construction Manual for Deep Mixing Treatment in Land Construction (Revised).
Kim, B. I., Jeong, Y. J., Kim, D. H., Lee, C. H. and Han,？S. J. (2014), "The Calculation and Design Method of Active？Earth Pressure with Type of Gravity Structures", Journal of？The Korean Geotechnical Society, Vol.30, No.4, pp.47-63.
Kim, B. I., Hong K. H., Kim, Y. S. and Han, S. J. (2018),？"The Study on The Numerical Analysis Method for Ground？Improved by Cement Mixing Method", J. Korean Geosynthetics？Society, Vol.17, No.4, pp.41-52.
Maeda, T., Shimada, Y., Takahashi, S., Sugie, S. and Koseki,？J. (2021), "Development of Design Method for Inclined？Braceless Excavation Support Applicable to Deep Excavation",？JSCE(Geotechnical), Vol. 77, No. 1, pp.1-17.
Ushiro, D. (1998), Analysis and Design of Retaining Wall.
杉江茂彦 (2015), 地盤改良？を用いた斜め土留め工法の解析？？, 土木？？第70回年次？術講演？, Japanese, pp.1571-1572.
高橋？一, 嶋田洋一 (2010), 斜め壁を用いた自立土留めの開？, 大林組技術？究所報 No.74, Japanese, pp.1-6.

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