본 연구에서는 단조하중과 반복하중에 대한 점토지반의 거동을 표현할 수 있는 새로운 구성모델을 제안하였다. 제안된 모델은 과압밀상태에서의 응력-변형률 관계를 쌍곡선식으로 가정하고 한계상태이론과 결합시켜 비배수 응력경로를 예측한다. 에너지분산식을 이용하여 개발된 이 구성모델은 단조하중 작용시에 미약한 과압밀상태 및 과다한 과압밀상태의 점성토거동을 표현할 수 있다. 또한 반복하중하에서의 거동을 나타내기 위하여 단조하중에 대하여 개발된 구성모델에 비배수 경로간격비 이동함수를 도입하였다. 이를 위하여 한개의 추가적인 모델계수가 필요하며 그 값은 합리적 방법으로 실험결과로부터 산정될 수 있다. 본 구성모델은 비교적 쉽고 정확하게 반복하중을 받는 점성토지반의 비배수 거동에 대한 실험결과를 예측한다.

본 논문에서는, 정성적 데이타를 체계적으로 이용할 수 있는, 지시크리깅(indicator kriging) 과 오차에 대응하는 비용(cost of errors)에 근거한 암반분류 방법의 응용예에 관해 연구하였다. 특히, 암반의 이분적 분류(binary classification)가 고려되었으며, 이를 위해서, 간편화된 암반 평가 시스템 (rock mass rating system, RMR)이 사용되었다. 또한, 대부분의 주관성은 손실함 수를 작성할 때 발생하기 때문에, 손실함수의 민감도 분석(sensitivity analysis)이 수행되었다. 본 연구를 통해, 오차에 대응하는 비용의 기대값이 암반조사를 위한 시추 방법이 잘 계획되었는지에 관한 평가척도로 이용될 수 있음을 알았다. 오차에 대응하는 비용의 기대값과 그 데이타를 샘플링 하는데 드는 비용을 감안할 때, 정성적 데이타가 정량적 데이타보다 경제적일 경우도 있으며, 이는 주위 지반상태와 시추에 드는 비용을 잘 고려하여 결정되어야 한다. 응용예를 통해서 제시된 방법은 보다 체계적인 암반 조사를 위해 크게 기여할 것으로 사료된다.

본 연구는 미소 변형률범위($10^{-5}$이하)에서 파괴상태까지의 변형률을 정밀하게, 그리고 연속적 으로 구하기 위해 필요한 미소 변위 측정시스템을 보고하고,이 측정 시스템을 이용하여 평면 변 형률 상태에서의 모래의 미소거동을 자세히 연구하였다. 그 결과, Rowe의 응력-다이러턴시 관계는 전단변형률 $10^{-5}$이하의 극히 미소한 변형률 수준에서 파괴상태까지 성립하였다. 그러나, R=K.D에서 K값은모래의 종류에 따라달랐다. 또, 과압밀비가 탄성영역상태에서의 포아송비(${\nu}_{psc}^e$) 및 Rowe의 응력-다이러턴시 관계에 미치는 영향 은 거의 없다는 것을 알았다.

산사면에서 강우에 의한 지하수위 상승은 사면의 안정성에 큰 영향을 미치는 중요한 요소임은 이미 잘 알려져 있다. 그러므로 강우로 인한 지하수위 상승을 예측하는 일은 산사면의 안정성을 해석하기 위한 매우 중요한 요소이다. 본 연구는 포화흐름과 비포화흐름을 고려한 산사면에서의 지하수위 변동을 예측하기 위한 수치해석 모델의 개발과 적용 가능성을 검토하였으며, 수치해석이 갖는 큰 약점인 입력상수에 대한 불확실성을 고려해주기 위하여 매개변수분석 및 예측법을 제시하였다. 수치해석모델을 개발하기 위해 사용한 수치해석기법은 유한요소법과 유한차분법을 동시에 이용하였다. 이와 같은 방법을 이용하여 2차원 수치해석모델을 개발한 후, 수치해석모델의 입력값들이 갖는 불확실한 상수들에 대한 매개변수분석을 수행하여 본 수치해석모델의 현장 적용성을 검토하였다. 매개변수예측방법은 Maximum-A-Posteriori(MAP)방법을 이용하여 불확실한 입력상수인 $K_e$,$\psi_e$, b에 대한 배개변수분석을 수행하였다. 개발된 수치해석모델의 적용성을 검토하기 위해 실제 산사태가 빈번히 일어났던 서울시 시흥동에 위치한 현장에 적용하여 계측된 지하수위와 비교, 검토하였다. 이 적용결과로부터 본수치해석모델이 강우로 인한 산사면에서의 지하수위 상승을 비교적 잘 예측해주고 있음을 알 수 있었다.

수평지반내의 한 지점에 대한 원위치의 압밀상태는 $K_0$-이방압밀 되어있으며 토압계수 $K_0$값은 흙의 성질과 옹력이력에 따라 다르다. $K_0$-이방정규압밀점토지반의 원위치 비배수전단강도를 등방압밀시헙에 의해서 추정하기 위하여 4가지의 압밀응력비($K={\sigma}'_{3c}/{\sigma}'_{1c}$)로서 이방압밀시킨 비배수전단시험을 시행하여 ($S_u/{\sigma}'_{1c})_{CKU}=\alpha(S_u/{\sigma}'_{1c})_{CIU}$로 나타내는 강도비 $\alpha$와 압밀응력비 K의 관계를 나타내었다. 시험결과 강도비 $\alpha$는 압밀웅력비가 클수록 증가하고 내부마찰각$\Phi'$와 $\Phi'_{CKU}/\Phi'_{CIU}/$비도 압밀 응력비가 클수록 동시에 증가한다.

준설매립지의 현장계측결과에 의하면 실제의 자중압밀 침하량은 실내시험결과를 근거로한 설계치보다 작게 평가되고 있다. 이러한 원인중의 하나를 본 연구에서는 준설재료의 퇴적시 압축성의 저감에 의한 것이며 더욱이 이러한 시간효과는 펌프준설매립지와 같이 저응력범위의 압밀특성에서는 고려되고 있지 않는 실정이다. 본 논문에서는 준설점성토의 압축성에 대한 시간효과를 파악하기 위하여 퇴적된 공시체에 침투력을 작용시켜 일련의 침투압밀시험을 수행하였다. 또한 본 연구에서와 같이 초기함수비가 큰 경우에 발생하는 압밀해의 불안정성을 극복하기 위하여 예측자-수정자법을 이용한 유한차분에 석기법을 제시하였고 실험결과와 비교하여 좋은 결과를 얻었다. 최종적으로 준설점성토의 압축성은 자중압밀시간에 의존되고 있음이 관찰되었다.

주로 매립 지역에 적용되는 선행재하 공법은 가장 널리 사용되고 있는 지반개량 공법 중의 하나로서, 복잡다단한 설계과정을 포함하고 있는데, 특히 모래말뚝 공법파 같은 배수 공법이 병용될 때는 더욱 더 복잡해진다. 그러나 이와같이 복잡한 설계 과정도 일단 전문가 시스템화해 놓으면 사용자가 쉽게 설계할 수 있다. 전문가 시스템은 상업적 실용화에 성공한 대화식 컴퓨터 프로그램으로 최근 몇년사이에 지반 공학적 문제들에도 응용되기 시작한 새로운 CAE(computer aided engineering)분야 중의 하나이다. 이 논문에서는 배수 공법을 포함하는 선행재하 공법에 관한 지식베이스를 구축하여 공학자와 관련 기술자들에게 실질적인 도움을 주는 시스템을 개발하였다. 이 연구에서 전문가 시스템은 ClIPS를 사용하여 구축하였으며, Workstation환경에서 개발되었다.

세주응력을 서로 독립적으로 조절할 수 있는 입방체형삼축시험기를 이용하여 모래시료에 대한 일련의 배수삼축시험이 실시되었다. 그리고 Lade에 의해 제안된 등방단일경화구성모델을 사용하여 입방체형삼축시험시와 동일한 응력경로에 대한 응력-변형률 거동을 해석하였다. 등방단일경화구성모델에 의한 거동 예측치는 초기재하단계(primary loading)시 입방체형삼축시험결과와 좋은 일치를 보이고 있는 것으로 나타났다. 그러나 반복재하단계(unloading과 reloading)의 경우 거동예측치는 시험결과와 많은 차이를 보이고 있다. 이것은 등방단일경화구성모델의 소성일경화계수가 시험결과의 경화부분을 근거로 하여 결정되었기 때문에 연화부분에서 많은 오차가 있는 것으로 판단된다.