토압의 정의와 종류

(1) 토압의 정의

토압은 흙이 구조물에 작용하는 압력 또는 흙 내부 단면에 작용하는 수평 방향의 압력으로, 흙의 구조, 입도, 함수율 등에 따라 달라진다.

(2) 토압의 종류

• 주동토압 (Active Earth Pressure)
  옹벽이 외측으로 변형될 때 발생.
  배면 흙의 침하에 따라 토압은 정지토압보다 감소함.
\[ \begin{aligned} K_a &= \frac{1 - \sin\phi}{1 + \sin\phi} \\ &= \tan^2(45^\circ - \frac{\phi}{2}) \\ \end{aligned} \]

\( \phi = 30^\circ ( \text{즉}, \frac{\pi}{6}) \text{일 경우} \)

\[ K_a = \frac{1}{3} \\ \]
• 정지토압 (Earth Pressure at Rest)
  벽체 변형이 없을 때 발생.
  지하 구조물 등에 작용.
\[ K_0 = 1 - \sin\phi \]

\( \phi = 30^\circ ( \text{즉}, \frac{\pi}{6}) \text{일 경우} \)

\[ K_0 = \frac{1}{2} \\ \]
• 수동토압 (Passive Earth Pressure)
  벽체가 흙을 압축할 때 발생.
  배면 흙이 융기하고 토압은 정지토압보다 증가함.
\[ \begin{aligned} K_p &= \frac{1 + \sin\phi}{1 - \sin\phi} \\ &= \tan^2(45^\circ + \frac{\phi}{2}) \\ \end{aligned} \]

\( \phi = 30^\circ ( \text{즉}, \frac{\pi}{6}) \text{일 경우} \)

\[ K_p = 3 \\ \]