연약지반 개량을 위한 프리로딩 공법에서 침하 애측은 시공관리상 매우 중요한 요소이다. 지반의 비균질성, 지반 물성치 조사의 한계 등의 이유로 설계시에 침하속도 및 침하량을 실제 발생치와 근접하게 예측하기는 매우 어렵다. 이러한 문제점 때문에 쌍곡선법,아사오카법 등 초기 침하계측을 이용한 장래 침하 추정 법들이 침하 예측 기법으로 활발하게 이용되고 있으나, 예측 시점에서 추정된 장래 침하량의 신뢰성에 대한 평가 방법엔 대하여서는 제시된 바가 없다. 본 연구는 사례연구를 통하여 쌍곡선법으로 예측된 장래침하량들과 실 침하량들을 비교하구 초기 계측 기간에 따른 장래 침하량 예측의 신뢰성에 관한 분석을 통하여. 쌍곡선법을 이용한 장래 침하량 추정의 신뢰성 평가 방법을 제시하고자 한다.

화강풍화토는 국내 지반의 2/3이상을 차지할 정도로 광범위하게 분포하며 도로, 지하철, 사면조성, 건물의 기초설치 등 여러 건설현장에서 빈번히 접할 수 있다. 화강풍화토의 입자구조는 풍화정도와 모암의 구성광물에 의해 영향을 받고 특히 보통의 구속 암에서도 입자 파쇄가 발생하며 비교란 지반의 특성과 다짐토 지반의 특성이 큰 차이가 있다. 본 연구에서는 현장에서 직접 삼축시험용 비교란 화강풍화토시료를 채취할 수 있는 시료채취기를 개발하였고 이를 이용하여 채취한 비교란 시료와 정적으로 다져진 시료에 대하여 공진주/비틂 전단시험과 삼축압축시험을 수행하였다. 시험결과로부터 미소한 변형률에서의 거동특성과 비교란 및 다짐 화강풍화토의 강도특성을 검토하였다. 대상으로 한 지반의 경우 1% 이내의 미소한 변형률 영역에서는 다짐시료와 비교란시료의 탄성계수가 거의 일치하였으며 강도의 뚜렷한 차이 또한 발견할 수 없었다. 비교란화강풍화토의 경우는 시료의 불균일성 등으로 인하여 파괴시의 변형률이 매우 넘게 분포하였다.

피에조콘을 이용하면 연약지반 개량후 임의의 시점에서 지반의 압밀도를 파악할 수가 있다. 이 경우 임의의 심도에서 피에조콘의 관입을 멈추고 간극수압이 일정한 값에 이를 때까지 간극 수압 소산시험을 실시하는데, 연약지반의 투수계수가 작기 때문에 대체적으로 상당히 오랜 시간 동안 소산시험을 하게 된다. 본 논문에서는 침하 분석기법 가운데 일반적으로 널리 알려져 있는 쌍곡선법, 아사오카법, 호시노법을 이용하여 간극수압 소산시험시의 평형간극수압을 각각 추정한 후 장시간에 걸친 실제 시험결과와 비교함으로써 간극수압 소산시험에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 방법을 연구하였다. 그 결과, 호시노법을 이용한 추정방법이 가장 적합한 방법임을 알 수 있었으며 이를 이용한 효율적인 간극수압 소산시험 방법을 제시하였다.

본 연구는 토질 역학적인 측면에서 원유로 오염된 사질토의 압축강도 특성, 전단강도, 투수계수, 지지력 특성을 통하여 원유로 오염된 모래의 물리적 거동을 파악하였다. 실험 결과에 의하면 원유로 오염된 모래 지반의 내부마찰각이 오염되지 않은 지반의 내부마찰각보다 간극속에 있는 원유로 인하여 감소하고 있으며,오염도에 따라서 강도정수들 또한 현저한 영향을 보이고 있다. 모래지반의 지지력은 원유오염 도에 따라 크게 영향을 받는다.

본 논문에서는 새로 제안된 외말뚝의 횡하중에 대한 거동과 사면에서의 억지말뚝으로서의 거동에 관하여 연판하였다. 특히 기존의 원형PC말뚝을 대신할 수 있는 새로운 말뚝의 단면을 실험을 통하여 결정하고 이에 대하여 외 말뚝으로서의 수평력에 대한 거동과 사면에서의 안전율 증진 효과를 고찰하였다. 연구 결과 새로운 형태의 말뚝은 외말뚝으로서는 동일한 청하중에 대하여 말뚝의 최대 변위량 이 기존의 원형PC말뚝보다 훨씬 작은 것으로 평가되었으며, 허용변위량에 대한 수평 하중은 증가하였다. 또한 사면에서의 거동을 비교한 결과 동일한 조건에서 안전율이 원형 PC말뚝보다 증가하며 안전율을 동일하게 할 경우 원형PC말뚝보다 말뚝의 수량을 줄일 수 있어 더 경제적이라 할 수 있을 것이다.

매입말뚝공법으로 시공된 말뚝의 거동은 항타말뚝의 그것과는 다르고 또한 여기서 얻어지는 하중-침하량 곡선의 특성도 다름에도 불구하고 이에 대한 기본적인 고찰없이 항타공법에서 적용해 왔던 허용하중 결정방법을 그대로 매입말뚝공법에도 준용하고 있다. 국내의 관련기준에 의하면 허용지지력을 결정하는 방법들이 기준마다 서로 다르고 또한 적용 안전율도 차이가 있어 서로 상충되는 면이 있다. 본 논문에서는 106개 말뚝의 정재하시험을 통해 얻어진 하중-침하량 곡선을 분석하고 이들 결과를 공법별로 비교하였다. 분석결과 일정한 곡선을 기준하여 제시된 각종의 수학적 기법들은 허용지지력을 결정하기 위한 적절한 방법이 아님을 알 수 있었다. 또한 분석결과를 바탕으로 적절한 허용하중 판정방법 및 적용안전율을 제안하였다.

암석의 강도에 대한 평가는 지반공학분야에서 매우 중요한 일이나 시료를 성형해야 하기 때문에 시험이 번거롭고 미세균열이 많아 시험에 오차를 가지고 있으며 국내에는 시험자료축적이 부족한 상태이다. 그래서 현장 또는 실내에서 간단하게 시험방법으로 암석강도를 추정할 수 있는 방법이 미비한 실정이다. 본 연구에서는 수년간에 걸쳐 축적된 시험자료를 이용하여 암종에 따른 풍화정도 평가 및 풍 화정도에 따른 강도특성의 변화에 대해 분석하였다. 그러므로 암석성형시편과 성형되지 않은 시료를 이용한 일축압축강도, 점하중시험, 현장 및 시편에서의 슈미트해머시험, 흡수율 시험, 내구성 등의 시험을 실시하여 여러 암석강도의 상호관계를 규명하였으며 현장 또는 실내에서 간단한 시험방법으로 암석의 강도를 추정하기 위한 상관 관계식을 제안하였다.

공내재하시험은 고무 튜브를 보링공에 넣어 압축을 가함으로써 압력과 변형관계 곡선을 얻을 수 있는데 지반교란이 해석 결과에 큰 영향을 미친다. 공내재하시험의 지배방정식은 공동확장이론과 쌍곡선 형태의 흙모델을 기본으로 이론적으로 유도할 수 있으며 이렇게 유도된 식과 곡선 보정기법을 적용시키면 지반교란이 없는 상태의 응력-변형 곡선을 얻을 수 있다. 이러한 해석 방법은 재하단계에 적용할 수 있으며 국내의 화강풍화토의 공내재하시험 결과에 적용하여 초기전 단계수를 구하였다. 이렇게 구한 초기전단계수값을 표준관입시험 결과와 비교 분석하여 초기전 단계수값과 표준관입시험의 상관관계를 구하였다.

본 논문에서는 점성토 지반에서의 실드 터널 시공에 따른 지표 침하 예측 기법을 제시하였다. 예측 기법을 개발하기 위해 실드 터널의 시공과정을 모사할 수 있는 3차원 유한요소해석기법을 이용하여 매개변수 변환 연구를 수행하였으며, 해석 결과를 이용하여 지반 거동메카니즘을 고찰하고 지반 거동과 영향 요소와의 관계를 나타내는 데이터 베이스를 구축 하였다. 구축된 데이터 베이스에 대한 다중 회귀분석을 통해 막장 상부에서의 지표 침하비와 변곡점의 위치를 결정하는 반경험식을 개발하고 이를 기존의 정규확률분포함수와 접목시켜 횡단면 및 종단면 지표 침하 형상을 예측하는 기법을 제안하였다. 제안된 예측 기법은 유효요소 해석 결과 및 현장 계측 자료와의 비교를 통해 그 타당성이 입증되었으며, 따라서 제시된 예측 기법은 본 연구에서 고려한 경계조건과 유사한 조건에서 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

중금속으로 오염된 점성토의 정화에 대한 electrokinetic기술의 효율을 연구하기 위하여 포화 해성점토를 납으로 오염시켜 전기삼투시험을 수행하였다. 이를 위하여 실험조건으로서 납의 오염농도 500, 5,000, 50,000mg/kg, 공급전류 10, 50, 100mA, 가동시간 5, 15, 30일 및 3가지의 효율 향상기법을 적용하였다. 유입수와 유출수의 pH, 전기삼투유량 및 전기전도도를 시험중에 측정하고 또 시험 완료후에 공시체전 길이에 걸쳐 pH및 잔존 납농도를 측정하여 제시하였다. 시험결과에 의해서 electrokinetic 기술이 효과적인 방법이라는 결론을 얻었다. 또한 음극에 침강된 수산화납을 용해시키기위해 초산을 가하게 되면 정화효율이 향상된다는 사실을 알 수 있었다.

기초파괴는 일반적으로 변형이 집중되어 하나 또는 그 이상의 파괴면이 발생되어, 기초의 관입과 더불어 파괴면은 점진적으로 형성된다. 본 논문의 목적은 수치적으로 기초의 극한지지력 및 진행성 파괴거동을 파악할 수 있는가 하는 가능성을 검토하는데 있다. 대변형이론과 변형률 연화이론을 사용하여 비배수 상태인 점토지반의 기초에 대한 진행성 파괴거동에 대하여 분석하였다. 본 논문에서는 기초의 진행성 파괴과정과 완전한 하중 변위곡선을 해석하기 위한 수치해석 방법에 대하여 논하였다. 해석결과, 띠기초의 피크 이후의 지반파괴거동 및 진행성 파괴과정에 대한 명확한 수치적 해석가능성을 보여주었다.

본 논문은 절리 암반물성의 크기효과가 암반의 불균질성 및 불연속성에 기인한다고 가정하였다. 이를 위해 대표체적요소의 개념이 적용되는 일반적인 등가물성이론을 탈피하여 불규칙적인 절리기하와 임의의 절리수 및 임의의 절리 방향성을 고려할 수 있는 등가물성이론에 대해서 연구하였다. 이론적인 연구를 바탕으로 이 이론을 실제 문제에 적용한 결과 암반요소의 크기에 따라 달라지는 물성 변화를 관찰하고, 크기효과에 관한 여러 가지 연구를 수행하였다. 특히, 수치해석적인 방법으로 크기효과를 증명하는 과정의 타당성을 입증하고 크기효과의 구체적인 원인을 알아보기 위해서 4개의 모델에 대해서 전산실험을 수행하였다. 이 실험으로부터 증명된 내용을 토대로 실제 3차원 구조물을 대상으로 크기효과 실험을 수행하였다. 이 실험 과정 중 절리의 여러 역학적인 성질들이 암반강도 및 탄성계수의 크기효과에 미치는 영향을 관찰해 보았다. 또 크기효과가 특정 절리구조에서 발생되는 것이 아니고 절리를 포함하는 모든 경우에서 발생됨을 증명하기 위해 절리 구조가 다른 두 모델을 대상으로 크기효과 실험을 수행하였다.

건물의 지하외벽 또는 암거나 박스 칼버트와 같은 지하구조물은 되메움한 흙의 자중에 의한 하중 이외에 되메움이 완료된 후 주차장을 신설하거나 도로를 건설하면 차량이나 구조물에 의해 표면에 작용하는 점하중, 띠하중, 선하중 등의 외부 하중을 지자하게 된다. 이러한 상재하중에 의한 지중응력은 구조물에 영향을 받아 수평압력 및 연직압력을 증가시킨다. 상재하중에 의해 증가하는 지중응력을 계산하는 방법은 지반이 반무한 탄성체이며 등방성이고 균질하다는 가정하의 Boussinesq(1885)의 탄성론에 의한 지중응력 산정법과 지반은 등향적(imtropic)이고 균질하며 활동선이 Coulomb의 기준에 맞는다라는 가정하에 Krey(1936), Ohde(1952) 등의 소성론에 따른 산정법 및 이를 조합한 Schmitt(1992) 등이 제시한 탄소성론에 의한 산정 법등이 제시되었다. 본 연구에서는 탄소봉으로 지반을 조성한 후 되메움 공간의 크기가 다른 경우 그 표면에 등분포 띠 하중으로서 상재하중이 작용할 때 증가되는 수평토압의 크기, 벽체에 작용하는 토압에 의한 수직압력 및 굴착면 하부에 작용하는 연직토압을 측정하여 상재하중과토압의 관계를규명하였다. 또한, Mohr-Coulomb의 지반구성모델을 이용한 유한차분법 (FDM)으로 해석하여 그 결과를 실험 결과와 비교, 검토하였다.