• 제목/요약/키워드: 모래기둥

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삼축압축시험에 의한 모래-점토 복합시료의 전단거동 특성 (Characteristics of Shear Behavior for Sand-Clay Composite by Triaxial Test)

  • 이진수;김재일;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.19-25
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    • 2006
  • 모래-점토 복합시료의 제반 전단특성을 규명하기 위하여 연약지반에 설치한 배수재로서의 모래기둥의 직경(dw)과 배수영향원의 직경(de)비 즉, 배수간격비(n=de/dw), 모래기둥의 밀도 및 모래기둥과 주변 연약토의 강성을 달리한 공시체를 제작하여 실내 삼축압축시험을 실시하였다. 또한 모래기둥을 토목섬유등의 보강재로 감싼 경우에 있어서 지반의 보강정도 및 효과에 대해서도 시험이 이루어 졌다. 삼축압축시험 결과, 모래기둥의 직경과 밀도가 커질수록 전단강도가 증가하는 일반적인 경향을 보이나, 모래기둥을 보강재료로 감싼 경우의 전단강도 증가가 매우 크다. 그리고 배수간격비가 3이하를 경계로 하여 그 증가정도가 뚜렷하게 나타나고 모래의 전단거동과 유사하다. 간극수압계수는 배수간격비가 작아질수록 감소하는 경향으로 전단강도 결과에서와 같이 배수간격비가 3~4이하에서는 그 감소 정도가 크다.

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함수비 증가에 따른 모래질 점토기둥의 붕괴실험 및 입자법 시뮬레이션 (Flow Tests of Sandy-Clay Column due to Increasing Water Content and Their Simulation Using Particle Method)

  • 박성식;창한
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권11호
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    • pp.25-37
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    • 2014
  • 현장 지반에는 점토 또는 모래만 존재하기 보다는 다양한 크기의 흙이 서로 섞여 존재하는 경우가 많다. 본 연구에서는 이와 같이 모래가 포함된 점토에서 함수비 증가에 따른 흙의 유동 특성을 예측하기 위해 흙기둥 붕괴실험과 이를 위해 개발한 입자법으로 대변형 시뮬레이션을 실시하였다. 먼저 카올리나이트에 모래 함유량을 0, 10, 25, 그리고 50%까지 증가시키면서 직경 7cm, 높이 13cm의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 시간에 따른 흙기둥의 형상 변화를 관찰하였다. 모래 함유량이 다른 각각의 흙기둥에 함수비를 40, 60, 그리고 80%로 증가시키면서 총 12 종류의 흙기둥 붕괴실험을 실시하였으며, 본 연구에서 개발한 입자법으로 시간에 따른 흙기둥의 변화를 시뮬레이션하였다. 점토의 함수비와 모래 함유량에 따른 비배수전단강도와 소성지수의 변화를 고려한 최대소성전단계수를 입자법의 점성항에 적용하여 토사 대변형을 시뮬레이션하였다. 실험 결과 모래 함유량이 동일한 경우 함수비가 증가할수록 변형이 크게 발생하였으며, 동일한 함수비라도 모래 함유량이 증가함에 따라 흙기둥의 변형은 크게 발생하였다. 최대 변형은 함수비 80%, 모래 함유량 50%인 흙기둥의 직경이 7cm에서 22cm로 3배 이상 발생하였으며, 이와 같은 흙기둥 실험에서 관찰된 토사의 대변형 거동 및 응력 변화를 개발한 입자법이 비교적 잘 예측할 수 있었다.

모래기둥의 설치 간격에 관한 연구 (A Study on the Spacing between the Sand Drain Wells)

  • 김홍택
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제8권1호
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    • pp.67-80
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    • 1992
  • 본 연구에서는 시간에 따른 공사하중의 크기 변화가 다양할 경우에, smear zone및 well resistance의 영향을 모두 고려하여 설계시에 요구되는 모래기등 영향원의 반지름(즉, 모래기둥의 설치간격)을 결정하기 위한 해석법을 제시하였다. 이를 위해 단순선형점증하중의 경우에 대해 제시된 Olson의 해석법(smear zone 및 well resistance의 영향을 모두 무시한 경우)을 변형하였으며, 아울러 제시된 해석법을 토대로 설계에 관련된 여러가지 변수가 모래기end의 설치간격에 미치는 영향을 조건별로 분석하였다.

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수치해석에 의한 쇄석기둥의 지지력 특성 (Bearing Capacity Characteristics of Stone Column by Numerical Analysis)

  • 천병식;김백영
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.75-84
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    • 2004
  • 연약지반 개량공법의 하나인 쇄석기둥은 일반 연직배수공법에 주로 사용되는 모래재료 대신에 쇄석재료를 사용하며 배수 및 침하량 감소, 지지력 증대의 복합 효과에 의해 지반을 개량한다. 최근 들어 대규모 토목공사에 사용되는 건설재료로서 막대한 양이 소요되는 모래는 현재 수요는 급증하고 구득은 갈수록 어려워져 재료는 고갈상태에 이르고 있는 실정으로서 쇄석기둥공법의 적용이 더욱 늘어나고 있는 추세이다. 특히, 최근 들어 쇄석기둥의 지지력 보강효과를 이용하는 경향이 증가함에 따라 지지력 보강 예측이 중요한 관심사항으로 대두되었으나 아직까지 주변지반과 쇄석기둥 구조체의 상호 거동을 합리적으로 반영한 산정식이 제시되어있지 못한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 연약지반상에 조성된 쇄석기둥에 의한 개량효과중 지지력 증대효과를 규명하기 위해 쇄석기둥의 지지력 거동을 수치해석적으로 시뮬레이션하였다. 이렇게 함으로써 쇄석기둥이 설치되는 원지반의 물성과 쇄석기둥의 물성을 반영하면서 하중-침하거동을 파악하고자 하였다. 수치해석 시뮬레이션에 의한 지지력 거동을 원지반조건, 쇄석기둥 조건별로 분석하여 쇄석기둥의 지지력 거동식을 제안하고 제안된 지지력 예측방법과 거동을 계측한 실측치와의 검증을 실시하였다.

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한반도 신석기시대 주거의 변천과 구조적 양상 (The Dwelling Transitions and Structural Features in the Neolithic Age of the Korean Peninsula)

  • 이상균
    • 고문화
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    • 61호
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    • pp.3-44
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    • 2003
  • 한반도에서의 주거 평면구조는 일반적으로 원형$\rightarrow$방형$\rightarrow$장방형의 순으로 변천하고 있다. 주거의 출입구조는 계단식과 돌출되어 있는 경우, 주거 벽면에서 경사진 구조 등이 있고, 주거바닥은 주로 생토층과 모래바닥을 이용하며, 진흙이나 조개껍질을 깐 경우도 있다. 저장시설은 화덕자리의 주변이나 주거의 벽가에 두고 있으며, 화덕자리는 중앙의 1개소가 일반적이다. 기둥구멍은 벽가를 따라 배치되거나, 각 모서리에 배치되는 경우, 혹은 주거지의 내부와 외부에 동시에 존재하기도 한다. 지붕구조는 낮은 원추형에서 기둥을 걸쳐서 만드는 양면경사의 방형이나 장방형으로 변하며, 주거의 내부공간은 수면이나 취사 이외에도 작업장, 의례 등 여러 기능이 복합적으로 이루어지고 있다. 주거는 기본적으로 1기에 1칸의 구조를 보이고 있으며, 내부에서 남녀의 공간적 사용범위가 정해져 있다. 신석기시대의 취락은 환상이나 호상형태로 중앙에 광장이 있으며, 주거 밀집지역에 공공장소가 존재한다.

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입자법을 이용한 토사의 대변형 해석법 개발 (Development of Numerical Method for Large Deformation of Soil Using Particle Method)

  • 박성식;이도현;권민호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권12호
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    • pp.35-44
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    • 2013
  • 본 연구에서는 토사 유동과 같은 대변형 해석을 위해 기존 유한요소법이나 유한차분법과 달리 격자를 사용하지 않는 입자법을 사용하였으며, 입자법은 구배, 발산, 라플라시안과 같은 미분연산자에 대응하는 입자간 상호작용모델을 이용하여 연속체의 지배방정식을 이산화하였다. 외부 하중이나 함수비 증가에 따라 고체에서 유체 상태로 변하는 흙의 3차원 대변형 거동을 해석하기 위해 기존 입자법에 흙의 파괴상태를 고려할 수 있는 Mohr-Coulomb 파괴기준을 도입하였으며, 흙의 파괴 이전의 항복이나 경화현상으로 인한 대변형은 흙을 점성 유체로 가정하여 해석하였다. 개발된 입자법은 먼저 구속압이 작용하지 않고 강도가 0인 모래기둥 붕괴실험 결과를 이용하여 검증한 다음, 점착력을 가지고 자립이 가능한 점토기둥 붕괴실험을 실시하여 흙의 항복이나 파괴로 인한 대변형을 시뮬레이션하였다. 개발된 입자법은 모래와 점토의 3차원 대변형 거동을 유사하게 잘 예측하였으며, 파괴 이전에 발생하는 흙의 항복으로 인한 소성변형에 따른 흙기둥 내의 수직 및 전단응력 변화도 계산할 수 있었다.

베인 전단시험기를 이용한 낙동강모래의 마찰각에 관한 연구 (Vane Shear Test on Nakdong River Sand)

  • 박성식;쪼우안;김동락
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.463-470
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    • 2016
  • 베인 전단시험은 흙의 교란을 최소화하면서 점성토의 비배수전단강도를 측정하는 간단한 시험이다. 하지만, 본 논문에서는 베인 전단시험기를 이용하여 모래의 배수전단강도를 측정하기 위한 연구를 수행하였다. 건조한 낙동강모래를 원통형 셀에 느슨하거나 조밀한 상태로 재성형한 다음 상부에서 공기압 실린더로 상재하중(overburden pressure)을 25, 50, 75 또는 100kPa 가한 다음 베인(직경 5cm, 높이 10cm)을 회전시켜 회전 모멘트인 최대 토크를 구하였다. 베인 회전 모멘트와 모래 입자의 마찰 저항 모멘트가 평형을 이룬다는 조건을 이용하여 모래의 마찰각을 구하였다. 점토의 경우에는 베인 전단 시 원통형의 회전체 상하면과 주면에 균일한 비배수전단강도인 점착력이 작용한다고 가정하지만, 사질토를 사용한 본 연구에서는 베인 날 주면에서 형성되는 파괴면을 원기둥, 팔각기둥 또는 사각기둥 형태로 가정하여 각각에 대한 마찰각을 계산하였다. 한편, 본 연구에서 제안한 방법을 검증하기 위해 동일한 모래로 직접전단시험을 실시하여 마찰각을 구하였다. 베인 전단시험으로부터 구한 마찰각은 가정한 파괴면의 형태에 따라 느슨한 모래의 경우 24-42도, 조밀한 모래는 33-53도 사이이며, 직접전단시험 결과는 이 범위 내에 속하였다.

트라우즐 연주시험과 수치해석에 의한 전색 매질별 발파효과 영향에 관한 연구 (Study on Blast Effects of Stemming Materials by Trauzl Lead Block Test and Numerical Analysis)

  • 고영훈;김승준;;양형식
    • 화약ㆍ발파
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    • 제35권4호
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    • pp.19-26
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    • 2017
  • 트라우즐 연주시험은 폭발물의 영향을 측정하기 위한 방법 중 하나이다. 일정크기 연주기둥 중앙의 발파공 내부에서 폭발에 의한 용적 확대량을 측정하여 폭발력을 측정하는데 이용된다. 본 연구에서는 발파공 내부 폭약주변의 채움재에 따른 폭발영향을 비교분석하기 위하여 트라우즐 연주시험 및 AUTODYN 수치해석을 하였다. 사용폭약은 일반 에멀젼 폭약을 적용하였고, 디커플링 조건과 모래, 물, 젤라틴의 충전재를 선정하였다. 시험 및 수치해석 결과 연주블록 발파공의 확대 정도는 물과 젤라틴이 유사하였고, 모래, 디커플링 조건 순으로 확대치를 나타냈다. 또한 연주기둥 외곽에서 측정한 동적 변형률 및 수치해석 전달압력의 경우 시험결과와 상응하였고, 같은 양상을 확인할 수 있었다.

석재기둥 기초의 실험적 연구 (An Experimental Study on Stone Columns Foundations)

  • 정철호
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제9권3호
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    • pp.35-48
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    • 1993
  • 본 논문은 견고한 지층위에 존재하는 불량한 연약점토와 느슨한 실트질 모래지반에 대한 기초 안정화의 보강방안으로서 석재기등 기초의 설계 시공법을 고찰하고, 광명하안현장에서 석재기둥을 설치 전, 후의 지반에 대한 현장시험을 각각 실시하여 이 공법의 개량효과를 규명한 것이다. 실험 연구 분석한 결과, 석재기등 기초 위에서의 허용지지력과 표준관입시험치는 원지반 보다 각각 3.33배 및 3.9배 증가되어 지지력이 크게 강화됨을 확인하였다. 석재기등과 기성콘크리트 말뚝 기초의 경제성을 비교 검토하여보면 석재기등이 약 35%의 공사비 절감 효과가 있는 것으로 나타난다.

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