• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권1호
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• pp.5-20
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• 1996

연약지반 처리방법으로 압밀을 촉진시키고, 이로 인한 전단강도를 증진시키기 위하여 선행압밀하중공법과 병행된 배수공법이 널리 사용되어 오고 있다. 본 연구에서는 배수재가 설치된 연약지반의 압밀과정동안에 유발되는 간극비의 감소로 인한 압축성과 투수계수의 변화를 고려할 수 있는 축대칭 비선형 압밀이론을 제안하였다. 제안된 축대칭 비선형 압밀이론을 명백한(explicit) 유한차분법을 적용하여 해석용 프로그램(AXICON)을 개발하였으며 현장지반의 교란효과나 층으로 이루어진 지반을 해석할 수 있도록 보완하였다. 또한 현장지반의 단계적 시공절차를 고려하여 하중을 적용할 수 있도록 하였다. AXICON 해석결과를 기존의 Hansbo와 Barren의 해석적인 해와 비교 검토하였으며 현장지반에서 계측된 침하량과 과잉 간극수압의 자료와 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권8호
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• pp.5-13
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• 2021

본 연구에서는 점토를 포함한 세립분의 함유량이 50% 이상인 두 실트(No.1 시료는 실트 44.1% 점토 8.8%, No.2 시료는 실트 57.2% 점토 12.4%)의 액상화거동을 반복삼축압축시험을 통해 평가하였다. 시험결과, 세립분 함유량이 50% 이상인 시료에서, 세립분 함유량의 증가는 시료의 액상화 저항을 감소시키는 것으로 나타났다. 즉 시료에서 세립분 함유량이 증가하면 적은 반복재하 횟수에서 시료는 액상화 상태에 도달한다. 과잉간극수압비와 반복횟수의 관계에서 과잉간극수압비 증가 기울기는 세립분이 증가하는 경우 더 가파르게 증가하였다. 두 실트 시료의 액상화 거동을 세립분에 포함된 점토의 함유량으로 분석해 본 결과, 점토의 함유량이 높은 No.2 실트에서 액상화가 더 쉽게 발생하는 것으로 나타났다. 이것은 세립분에 포함된 점토가 실트의 액상화 거동에 영향을 미치는 것임을 보여준다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권7호
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• pp.29-38
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• 2018

액상화 시 지반-말뚝 시스템의 동적 거동을 정확히 예측하기 위해 상용 유한 차분 프로그램인 FLAC3D를 이용하여 시간영역에서 3차원 수치 모델링을 수행하였다. 지반의 전단변형에 따른 간극수압의 발달을 직접적으로 모사하기 위해 유효응력 해석법을 이용한 액상화 모델인 Finn model을 적용하였으며 Mohr-Coulomb 탄소성 모델에 접목되어 해석이 수행되었다. 이력감쇠모델을 적용하여 지반 비선형 거동을 고려하였으며 지반과 말뚝 간의 분리현상, 미끄러짐 현상을 모사하는 인터페이스 모델을 적용하였다. 경계조건으로써 단순화 연속체 모델링 기법을 도입하여 반사파의 생성을 막고 해석 효율을 증가시켰으며 적절한 최대지반탄성계수와 항복 깊이의 설정으로 비선형 거동을 정확히 모사하고자 하였다. Wilson(1998)이 수행한 원심모형시험 케이스 중 상부지반 상대밀도가 55%인 모델을 이용하여 제안된 모델링 기법의 캘리브레이션을 수행한 결과, 수치해석으로부터 도출된 깊이 별 과잉간극수압 비-시간 이력, 휨모멘트-시간이력, 말뚝 두부 변위-시간이력이 실험 결과를 잘 모사하였다. 상부지반 상대밀도가 30%인 모델의 결과를 이용하여 제안된 모델링 기법의 적용성 평가를 수행한 결과, 수치해석으로부터 도출된 지반 및 말뚝 응답이 실험 결과를 잘 모사하였으며 제안된 모델링 기법이 지반-말뚝 시스템의 액상화 거동을 적절히 모사한다고 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.311-317
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• 2003

일정변형속도 압밀시험(CRS)을 이용하여 점성토의 팽창지수 산정 특성을 조사하였다. CRS압밀시험에서 재하단계의 변형률은 0.05%/min와 0.03%/min을 적용하였으며, 재하단계에서는 재하단계의 변형속도의 1/1, l/5, 1/10, 1/15에 해당하는 변형속도를 적용하였다. 표준압밀시험과 비교하여 팽창지수를 산정한 결과 1/5∼1/10정도의 변형속도를 적용했을 때 서로 유사한 팽창지수가 산정되었다. 또한, 유효응력과 과잉간극수압비의 관계에서 교차점이 존재함을 알았으며 이 교차점을 기준으로 변형속도에 의존적인 부분과 비의존적인 부분이 존재함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1433-1438
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• 1994

포화 점성토에 근입된 원형 평판 앵커의 상향 저항력에 대한 실내 모형 시험결과를 제시하였다. 오랜기간동안 연약 포화점토에 근입되어 있는 평판 앵커에 상향력이 작용할 때 평판 앵커위의 흙은 압축되어지는 반면에 아래의 흙은 응력이 경감된다. 그래서 앵커평판위는 과잉간극수압이 중가하고 앵커평판 아래는 감소한다. 본 연구에 사용된 점성토들은 고령토와 먼트몰로나이트이다. 점토광물의 형태, 함수비 그리고 유통지수 및 근입깊이에 따른 얕은 원형 평판앵커에 대한 진흙 흡입력의 변위성을 평가하였고 평판 앵커의 근입심도에 따른 극한 상향 저항력에 미치는 흡입효과에 대해서 연구하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.95-101
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• 2001

연약한 점토 지반에 안벽을 축조하고 매립하는 경우, 안벽의 기초로서 케이슨 기초공법이 종종 쓰이고 있다. 케이슨 기초는 안벽의 연직 하중을 지지층에 전달할 뿐만 아니라, 매립하중에 의한 연약 점토의 횡방향 소성 유동에 대하여는 매우 효과적인 공법으로 호안공사에서 그 사용 빈도가 증가하고 있는 추세이다. 반면 매립하중에 의해 점토지반에서 장기간에 걸쳐 발생하는 압밀침하에 대해서는 아무런 역할을 하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 케이슨 기초의 배면에 다수의 강관 배수공을 설치함으로써 과잉간극수압의 횡방향 소산을 촉진시켜 압밀 시간을 단축시키는 \"매립측 연약점토 압밀촉진 케이슨 기초공법\"을 제안하였다. 이 새로운 케이슨 공법의 압밀촉진 효과를 분석하기 위하여 2차원 압밀방정식의 해석해를 유도하였다. 연구결과, 등방성 점토에서 압밀촉진 케이슨 사용시 ξ=0.1인 단면에서 평균압밀도 50%, 90%에 이르는 시간이 기존 케이슨을 사용한 것에 비해 각각 약 7배, 3.5배 단축되는 것으로 나타났다. 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.57-70
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• 2018

본 논문에서는 항만구조물의 성능기반 내진설계 도입을 위해서 액상화를 포함하는 비선형 유효응력해석기법의 검증을 실시하였다. 중력식 케이슨안벽의 지진시 거동에 대해서 수치해석의 결과는 동적원심모형시험의 결과와 원형스케일로 직접 검증되었다. 중력식 안벽의 모형은 강성토조내에 지진시 과잉간극수압의 증가가 발생하는 포화 사질토 지반위에 조성되었으며, 원심가속도 60g하에서 높이 10m, 폭 6m의 케이슨 안벽을 묘사할 수 있다. 원심모형시험의 원형스케일과 동일하게 2차원 평면 변형율 조건하에서 비선형 유효응력 수치해석 모델을 구성하였다. 지반의 비선형 거동모델과 함께 Byrne의 액상화 모델을 사용하였으며, 경계요소를 적용하여 안벽과 지반의 분리거동을 묘사하였다. 검증결과, 안벽의 잔류변위를 포함하여 지반 및 안벽의 수평가속도와 안벽기초 하부 사질토 지반의 과잉간극수압 증가양상 모두 유사한 결과를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.61-73
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• 2004

일반 자연 점토지반의 투수계수는 다양한 응력수준에 따라 비선형적인 특성을 보이며, 이러한 지반 투수계수의 비선형성은 상재하중 재하시 지반의 압밀시간 및 지반 변형 특성에 영향을 주게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지반의 비선형 투수계수의 영향성을 고찰하기 위해 수정 Cam-clay 모델과 Biot의 압밀이론을 접목한 연립이론(Coupled theory)을 이용하여 FEM 수치해석을 실시하였다. 검토 결과 비선형 투수성은 비선형 특성을 나타내는 투수계수 변화비와 전체 간극비에 대한 평균 투수계수의 크기에 따라 지반 변형과 지중 과잉간극수압에 미치는 영향성이 상이하게 나타났다. 따라서, 보다 현장에 근접한 해석을 실시하기 위해서는 지반 투수계수의 변화비와 평균 투수계수의 크기에 따라 투수계수의 비선형 특성을 고려해야할 것인지를 판단해야 할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.247-256
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• 2003

국내 서해안 지역에서는 실트질 저소성 점토가 두루 분포하고 있다. 따라서, 저소성 점토를 함유한 연약지반에 지반개량공법에 관련된 여러 해석을 실시할 경우, 일반적으로 수정 Cam-clay모델을 적용하여 FEM 해석을 수행하고 있다. 하지만, 국내에서는 등방조건에서 개발된 Cam-clay이론의 특성에 대해서 충분한 검토를 하지 않고 비등방 조건을 갖는 현장을 해석하기 위해 두루 적용하고 있다. 따라서, 본 논문은 실트질 저소성 점토지반에서 수정 Cam-clay 이론을 적용할 경우, 발생되는 문제점들을 고려하기 위해 실내 등방 및 비등방 삼축압축시험을 실시하였으며, 그 결과를 FEM 수치해석을 구성하여 시험결과와 비교ㆍ검토하였다. 검토결과 수정 Cam-clay 이론을 적용한 해석치들은 비배수 전단강도를 평가함에 합리적인 결과를 나타냈지만, 하중적용시 발생하는 간극수압을 예측함에 모두 과대 평가를 나타냈다. 특히 비등방 조건에서는 등방조건보다 더욱 큰 차이를 보였다. 이러한 원인은 수정 Cam-clay 이론 자체가 등방조건의 이론인 관계로 등방조건보다 비등방조건에서 과잉간극수압 예측이 과대 평가되는 특징을 보인다고 판단할 수 있다. 또한, 등방조건에서 약간 과대 평가되는 이유는 실트질 저소성 점토가 전단시 시료 팽창에 의한 다일러턴시가 발생하여 간극수압 예측에 전반적인 과대 평가를 유발했음이라 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.101-114
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• 1996

본 연구는 중간토의 지지력 및 변형특성을 조사하기 위해 원심재하장치(centrifuge)를 이용한 지지력 실험을 시행한 결과이다. 점성토에 비해 투수계수가 비교적 큰 중간토지 반을 대상으로 재하 과정에서 발생하는 배수현상이 지반의 지지력에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 재하 속도와 지반의 투수계수와의 관계, 즉 본 연구에서 정의한 상대재하속도와 하중강도의 관계로부터 기존 설계상의 문제점을 지적하였고, 또한 재하속도의 차이에 의해 동일 침하량비에서의 하중강도의 대소관계가 역전하는 현상은 비 배수상태의 재하속도 의존성 뿐만 아니라 재하초기부터 발생하는 부분배수현상에 의한 것임을 재하중에 관측한 과잉간극수압의 거동과 변형거동을 중심으로 증명하였다. 나아가 중간토지반에 있어서 기초폭과 초기 지반응력 상태가 지지력에 미치는 영향을 조사하기 위하여 기초폭과 과압밀비를 변화시켜 중간토지반의 지지력 특성을 조사 하였다.