화강풍화토는 한국에서 대부분을 차지하고 있는 대표적인 토질이다. 본 연구는 화강풍화토의 동역학적 특성치와 침하특성을 실험적으로 연구함으로써 화강풍화토에 기초를 둔 구조물의 동역학적 해석에 기여하고자 한다. 입도가 서로 다른 두종류의 화강풍화토를 상대밀도 80~90% 범위의 공시체를 성형하여 진동 삼축압축시험을 실시하였다. 시험을 통하여 전단탄성계수와 감쇠계수를 시료의 상대밀도와 구속응력을 달리하여 구하고 이를 전단 변형률의 크기에 따라 표시하였다. 대표적인 결과로서, 전단탄성계수는 화강풍화토를 구성하는 입도분포에 따라 구속응력, 시료의 상대밀도 및 전단변형률과 관련하여 큰 변화를 나타내었다. 모래성분이 많은 화강풍화토의 동적특성치는 Seed와 Idriss에 의하여 정리된 모래의 값 보다 다소 큰 값이 측정되었다. 또한 잘다져진 화강풍화토에 대하여 진동하중에 의한 잔류침하는 거의 일어나지 않았다.

기초 주위에 지반이 동결되어 발생하는 융기력에 의해 기초와 상부구조물이 들어 올려지는 것을 기초융기현상이라 한다. 기초융기 현상은 비교적 구조물의 하중이 작을 때 자주 나타나며, 따라서 동토지역의 저층건물, 전신주 및 가로등, 관로, 교량, 측량기준점 등에서 기초가 융기하여 파괴된 사례를 많이 볼 수 있다. 기초응기는 동토지역의 구조물 설계에 있어서 반드시 검토해야 할 가장 중요한 사항이며. 또한 동토지역의 구조물 기초에 대한 역학적 개념의 이해에 있어 기본적인 사항이다. 본 논문에서는 이 분야에 대해 오랜 연구와 실무 경험을 갖고 있는 소련에서의 기초융기의 검토방법을 고찰한 후, 소련의 "건설 기준 및 규정"에 의거 동토지역에서 수준말뚝을 설계할 수 있는 방법을 제시하고,야꾸쯔그 지역에 대해 간편하게 수준말뚝을 설계할 수 있는 도표를 제안 하였다.표를 제안 하였다.

한 개의 공시체에 대해 일정한 크기의 높은 구속압력을 가하고, 단계별로 압밀배수시간을 조정하여 압밀비배수 삼축압축시헙을 할 수 있는 방법을 이 논문에서 제안하였다. 이 방법으로 시험하면 하나의 공시체로 여러 단계의 시험을 하여 강도정수를 구할 수 있음은 물론 시험시간이 종전의 다단계시험에 비해 현저히 절약된다. 이 시험에 대한 적합성을 증명하기 위하여 불교란 시료와 재성형시료에 대해 표준압축시험과 재래의 다단계시험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 여기서 제안하는 시험방법으로 결정된 강도정수는 다른 시험방법으로 얻은 강도정수와 잘 일치하였으며, 이 방법이 대단히 효과적이고 실용적이라는 것을 입증하였다.

본 연구는 이질토층의 c-o흙사면에 대한 2차원 및 3차원 안정해석을 제시한다. 가능파괴면은 층의 경계에서 파괴면이 내부마찰각에 따라 굴절되는 대수나선곡선을 사용하였다. 3 차원 해석에서는 회전활동토괴는, 중앙부는 Cylindroid이고 양쪽 끝단은 평면으로 사용하였 다. 지진력은 수평 및 수직진도를 고려하였다. 개발한 프로그램을 PCSTABLS와 비교하였고, 2차원 최소안전율에 대한 3차원의 최소안전율의 비를 조사하였고, 사면높이에 대한 Cylindroid길이의 비에 따른 안전율의 변화를 검토하였다. 그리고 절편의 수에 따른 안전율의 변 화도 조사하였다. 이러한 것을 기초로 다음의 결과가 얻어졌다 : (1)본 연구에서 개발된 프로그램의 2차원 안전율이 PCSTABLS보다는 더 크게 나타났다. (2)본 연구의 2차원 안전율은 흙의 내부 마 찰각이 증가함에 따라 PCSTABLS보다 더 큰차이를 나타냈다. (3) 3차원 안전율은 2차원 안전율보다 더 크게 나타났다. 따라서 3차원효과는 안전율을 증가시키는 경향이 있다. (4) 사면의 높이에 대한 3차원 파괴토괴의 폭의 비, bye가 증가함에 따라 2차원 안전율에 대한 폭, b를 가진 3차원 안전율의 비, Fb/F거 값은 감소하였고, bye가 약 14이상이면 1.0에 근접 했다. (4) 2차원 안전율에 대한 폭, b를 가진 3차원 안전율의 비, Fb/F거 값은 전단강도정수, 지하수위 그리고 수평진도의 값에 매우 민감한 것으로 나타났다. (5) 본 연구에서 개발된 프로그램을 사용하여 안전율을 계산할때,절편의 수는 30~40개 정도면 적당하였다.

연약지반상에 댐이나 제방과 같은 토질구조물을 성토할 경우에는 구조물 뿐만아니라 기초지반에도 상당히 큰 변형이 일어나게 된다. 그러므로 성토에 의하여 최종적으로 형성된 토공단면은 연약기초지반에 놓여있는 형태가 아니라 제체의 일부가 연약점토지반 내로 치환된 형태가 된다. 본 연구에서는 축조재의 Dumping에 의하여 발생하는 치환깊이와 축조후 토공단면의 변형형태를 추정하고자 하였으며 제시된 이론과 수치해석 결과를 검증하고자 모형실험을 수행하였다. 또한 보강재 부설에 따른 보강효과도 관찰하였다.

강우에 의해 발생되는 토양(soil)에서의 Recharge를 구하기 위해 두가지 모델 즉, ((i) Simple Mass Balance Model (ii) Numerical Model : UNSAT 1)을 사용했는데, 이 두 모델들은 불포화상태의 흙(unsaturated zone : above groundwater table)에서 그의 가정과 개념에 약간 차이가 있다. Unsaturated Zone에서의이 두 모델의 적용에 있어서 몇가지 중요한 사항이 지적되고 있는데, 균질의 불포화 영역(unsaturated zone)의 토양에서 Mass Balance Model을 사용함으로써 얻은 Recharge는 UNSAT 1(numerical model)을 통해 얻은 결과와 비교할 때 서로 상이한 결과를 보였다. 또한, Recharge의 계산에 있어서 지하수위의 변화에 따른 영향을 알아보기 위해 Sensitivity Analysis를 수행하였다. 즉, 고정수위(fixed groundwater table)로 가정했을 때 발생되는 오차를 한개의 수리학적 계수(hydraulic parameter)의 함수로 보고 계산을 했으며 이 결과를 그림으로 나타내어 보았다. 이 연구의 결과는 Model Simulation에 있어서 수리학적 경계조건을 결정하는데 큰 도움이 될 것이며, 또한 이 연구에서는 Unsaturated-Saturated Flow Model이나 Drainage Model을 함께 병행시켜 Simulation을 수행하는데 촛점을 두고 있다.