Journal of the Korean Geotechnical Society (한국지반공학회논문집)

Korean Geotechnical Society (한국지반공학회)
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Influence of Backfill Condition on Force Components of Gravity Walls During Earthquakes

지진시 배면지반 조건이 중력식 안벽의 하중성분에 미치는 영향

  • 김성렬 (동아대학교 토목해양공학부) ;
  • 황재익 (서울대학교 BK 21) ;
  • 김명모 (서울대학교 공과대학 지구환경시스템 공학부)
  • Published : 2006.01.01
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Abstract

During earthquake, force components acting on quay walls consist of inertia force, earth pressure and water pressure. The earth pressure is largely influenced by the backfill condition such as soil density and the installation of gravel backfill. Therefore, shaking table tests were performed by using four different model sections, which were designed by varying the soil density and the backfill materials. The magnitude and the phase of force components acting on quay wall were analyzed. Test results showed that the gravel backfill and the soil compaction were effective to reduce the excess pore pressure in backfill and the magnitude and phase of backfill thrust were much influenced by the excess pore pressure in backfill. When the input acceleration was 0.10g, the average ratios of the inertia force, the front dynamic water force and the thrust to the total force were $64\%,\;21\%\;and\;16\%$, respectively. As the excess pore pressure increased, the ratio of the thrust to the total force increased.

지진시 중력식 안벽에 작용하는 하중성분은 벽체 관성력, 토압 그리고 수압으로 구성되어 있는데 이러한 하중성분은 배면지반의 밀도, 자갈 뒤채움 등 배면지반 조건에 큰 영향을 받게 된다. 그러므로, 본 연구에서는 배면지반의 다짐정도, 자갈 뒤채움재의 설치여부를 달리한 총 4가지 배면지반 조건에 대한 진동대 실험을 수행한 후, 중력식안벽에 작용하는 벽체 관성력, 수압 그리고 배면토압의 크기와 위상관계를 분석하였다. 그 결과 자갈 뒤채움과 지반 다짐이 과잉간극수압 발생을 억제하는데 효과적이며, 배면 동적작용력의 크기와 위상은 과잉간극수압의 크기에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 입력가속도 진폭이 0.1g 일때 전체하중에서 관성력, 전면동적수압 그리고 배면 작용력이 차지하는 비율은 각각 $64\%,\;21\%$ 그리고 $16\%$로 나타났으며 과잉간극수압의 크기가 증가함에 따라 전체합력에서 배면작용력이 차지하는 비율이 증가하였다.

Keywords

References

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