원형수직터널에서 3차원적인 아칭효과를 고려한 토압산정을 위해 여러 연구가 수행되었고 실내시험 및 수치해석을 통해 이를 검증하였으나, 다층지반과 c-${phi}$지반에서의 적용이 어려웠다. 본연구에서는 c-${phi}$지반에서의 토압 산정을 위해 c-${phi}$지반에서 적용 가능한 토압계수 산정식을 구하였으며, 기존 토압식을 수정 제안하였다. 점착력이 토압에 미치는 영향을 파악하기 위해 지반을 가정하여 각 경우별로 토압을 산정하여 비교하였으며, 다층지반에서 파괴면을 가정하는 방법으로 토압을 구하였다. 이 논문은 두 개의 연속된 논문(Companion paper)의 첫 번째로서 모델개발을 위한 이론전개를 다루고 있으며, 대형 모형실험에 의한 실증은 두 번째 논문에서 다룰 것이다.
Several researches have been done to estimate the earth pressure on a vertical circular shaft considering three dimensional arching effect and verified them by conducting model tests. However, any equation suggested so far is not applicable in case of multi-layered soils and/or C-${phi}$ soils. In this study, new equation for estimating the earth pressure acting on the vertical shaft in c-${phi}$ soils is proposed. A parametric study is performed to investigate the significance of the cohesion when estimating the coefficient of earth pressure in C-${phi}$ soils and estimating earth pressures in vertical shafts. A method which can estimate the earth pressure on vertical shafts in layered soils is also proposed by assuming a failure surface in layered soils and using the modified equation. This paper is Part I of companion papers focusing on the theoretical aspect of model developments; the experimental verification will be made in Part II.
