KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Characteristics of the Earth Pressure Magnitude and Distribution in Jointed Rockmass

절리가 형성된 암반지층에서 발생된 토압의 크기 및 분포특성

  • 손무락 (대구대학교 토목공학과) ;
  • 윤철원 (대구대학교 토목공학과)
  • Received : 2010.07.26
  • Accepted : 2011.09.29
  • Published : 2011.12.31
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Abstract

This paper investigates the caharactheristics of the earth pressure magnigue and distribution in jointed rockmass for a safe and economic design and construction of earth retaining structures installed in rock stratum. For this purpose, this study will first investigate the limitations and problems of the existing earth pressure studies and then to overcome them th study will conduct the discontinuum numerical parametric studies based on the Discrete Element Method (DEM), which can consider the joint characteristics in rock stratum. The controlled parameters include rock type and joint conditions (joint shear strength and joint angle), and the magnitude and distribution characteristics of earth pressure have been investigated considering the interactions between the ground and the retaining structures. In addition, the comparison between the earth pressures induced in rock stratum and Peck's earth pressure for soil ground has been carried out. From the comparison, it is found that the earth pressure magnitude and distribution in jointed rockmass has been highly affected by rock type and joint condition and has shown different characteristics compared with the Peck's empirical earth pressure. This result would hereafter be utilized as an important information and a useful data for the assessment of earth pressure for designing a retaining structures installed in jointed rockmass.

본 논문은 암반지층에 설치되는 굴착벽체의 안전하고 경제적인 설계 및 시공을 위해 절리가 형성된 암반지층에서 발생하는 토압의 크기 및 분포특성을 조사한 것이다. 이러한 목표를 위해, 먼저 기존 선행연구의 한계성 및 문제점을 파악하고 이를 극복하기 위해 암반지층의 다양한 절리특성 등을 고려할 수 있는 개별요소법(DEM)에 근거한 불연속체 수치해석적 매개변수 연구를 수행하였다. 매개변수로는 암반종류 및 절리상태(절리면의 전단강도 및 절리경사각)가 고려되었으며, 지반과 굴착벽체의 상호작용을 반영하면서 각 요소의 영향이 고려된 토압크기 및 분포특성이 파악되었다. 뿐만 아니라, 암반지층에서 발생된 토압과 토사지반에서의 경험토압인 Peck토압과의 상호 비교가 이루어졌다. 비교결과 절리가 형성된 암반지층에서 발생된 토압의 크기 및 분포는 암반의 종류 및 절리상태에 따라서 크게 영향을 받은 것으로 나타났고 토사지반에 있어서 Peck의 경험토압과 비교하여 서로 다른 특징을 나타내었다. 이와 같이 조사된 결과는 향후 절리가 형성된 암반지층에서의 굴착벽체 설계를 위한 토압산정에 필요한 정보 및 기초자료로서 활용될 것이다.

Keywords

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