• 한국지반공학회논문집
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• 제21권10호
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• pp.61-71
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• 2005

Cemented Sand and Gravel(CSG)재료는 댐 수몰지로부터 쉽게 얻을 수 있는 하상자갈과 굴착토를 물, 시멘트와 함께 혼합한 재료를 총칭하는 것이다. 최근 일본에서는 가물막이댐과 본 댐 축조공사에 CSG 재료를 활용함으로써 댐 축조에 필요한 채석장 개발과 플랜트 건설에 투입되는 제반경비와 시공 공기를 줄일 수 있게 되었으며, 석산개발에 따른 환경훼손을 완화할 수 있게 됨으로써 경제성과 환경적 측면에서 그 활용성이 주목받고 있다. 본 연구에서는 CSG 재료의 기초적인 강도특성을 파악하기 위하여 단위시멘트량를 변화시켜 다짐시험, 일축압축시험 그리고 대형 삼축압축시험을 실시하고 단위 시멘트량과 재령에 따른 압축강도, 탄성계수 그리고 응력-변형특성 등을 검토하였으며 각 인자별 상관식을 제시함으로써 CSG 공법설계 및 해석에 필요한 기초적인 자료를 제공하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.29-37
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• 2013

본 논문에서는 정수슬러지와 폐어망을 재활용하기 위하여 정수슬러지의 다양한 혼합비율(0%, 10%, 30%, 50%)과 폐어망 보강형식(무보강, 무처리된 폐어망, 본딩처리된 폐어망)에 따른 혼합토의 공학적 특성을 조사하였다. 무처리된 폐어망과 본딩처리된 폐어망을 혼합토에 보강하여 흙 입자와 폐어망 표면 사이의 억물림을 증가시키고자 하였다. 다짐시험, 삼축압축시험, 압밀시험, 투수시험과 용출시험과 같은 다양한 실내시험이 수행되었다. 시험 결과 정수슬러지의 혼합비율이 증가할수록 최대건조단위중량, 점착력, 내부마찰각 및 투수계수가 감소하였으나 최적함수비, 압축지수, 팽창지수 및 압축비는 증가하였다. 또한 폐어망 및 본딩처리된 폐어망이 보강됨에 따라 점착력 및 내부마찰각이 증진되었다. 용출시험 결과 환경부가 고시한 기준을 모두 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.91-96
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• 2011

지하매설물은 국가기간시설물로서 설계, 시공 및 유지관리가 적정하게 이루어져야 한다. 이러한 지하매설물 파손의 주요 원인 중의 하나는 부적절한 뒤채움재의 시공이다. 부적절한 뒤채움재 시공은 특히, 원형관로의 시공시 발생하며, 부적절한 다짐으로 인한 침하 및 내구성저하로 인한 파손이 발생한다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 하나의 대안으로 유동성뒤채움재를 이용할 수 있다. 유동성뒤채움재는 초기유동성, 시간에 따른 자기강도발현, 무다짐공법 적용 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 기본물성을 평가하였다. 각각의 재활용재료에 대한 입도 및 비중을 평가하였고, 최적배합설계를 결정하였다. 지반 및 도로공학적 설계입력변수 결정을 위해 일축압축시험, 삼축압축시험, 공진주시험 등을 수행하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권10호
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• pp.55-67
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• 2006

IGM(Intermediate Geomaterial)에 근입된 현장타설말뚝의 설계를 수행하기 위해서는 대상 지반의 강도특성을 알아야 하고, 이를 위해 IGM에 대한 일축이나 삼축 등의 압축강도시험을 수행한다. 그러나, 설계 대상의 IGM지반이 풍화가 된 경우에는 압축강도시험을 통한 강도특성 파악이 힘들다. 이러한 경우에는 압축강도시험을 대체하여 IGM지반의 강도 특성을 파악할 수 있는 방법들이 필요로 한다. 본 연구에서는 현재 텍사스주 도로국(Texas Department of Transportation)에서 말뚝기초의 설계인자로서 사용 중인 텍사스 콘 관입시험(Texas Cone Penetrometer Test)을 이용하여 IGM지반의 역학특성을 파악하였다. 그리고 미국의 텍사스주 지역에 분포하는 IGM지반인 셰일(Clay Shale)과 석회암(Limestone)을 대상으로 시험현장을 선택하였고 말뚝재하시험과 텍사스 콘 관입시험을 수행하였다. 본 연구결과를 바탕으로 텍사스 콘 관입시험과 IGM 근입 현장타설말뚝의 주면마찰력과 선단지지력과의 상관관계를 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.67-78
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• 2008

본 연구에서는 시멘트의 고결효과를 정량적으로 파악하기 위하여 낙동강하상모래와 소량의 포틀랜드시멘트를 혼합하여 고결된 모래에 대하여 일축압축시험 및 배수조건과 비배수 조건의 삼축압축시험을 수행하였다. 시멘트혼합율의 증가에 따라 첨두강도 및 탄성계수는 증가하였고 시멘트의 결합력에 의하여 다일레이션 및 과잉간극수압이 억제되었으나 시멘트 결합력의 파괴 후 증가된 모래입자크기에 의하여 증가하였다. 그리고 배수조건의 응력-변형률 곡선은 연화거동이 나타났지만 비배수조건에서는 증가된 부(-)의 과잉간극수압에 의한 유효응력의 증가로 경화거동을 나타냈다. 각 조건에 대한 강도증가량의 예측을 위하여 선형을 가정한 다중회귀분석을 실시한 결과 제시된 경험식의 결정계수는 $0.81{\sim}0.91$로 나타나 신뢰성이 높은 것으로 평가되었으며 건조밀도의 경우 고결된 모래의 입도조건을 동시에 고려할 수 있어 고결된 모래의 강도를 결정하는데 중요한 변수로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2C호
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• pp.133-140
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• 2010

본 연구에서는 제주해사에 대한 일련의 삼축압축시험을 수행하여 파쇄성이 큰 제주 탄산염 모래의 한계상태정수를 결정하였다. 제주해사는 입자의 모난 정도가 크고 입자표면과 내부에 다수의 공극이 발달되어 전형적인 탄산염 모래의 특성을 보인다. 제주해사는 큰 최대, 최소 간극비와 큰 압축성 때문에 전단 시 압축거동이 지배적이었다. 구속압이 증가할수록 입자가 파쇄되어 제주해사의 첨두마찰각이 다소 감소하였으나, 일반적인 규산염 모래의 마찰각보다는 다소 큰 것이 관찰되었다. 제주해사의 한계상태 마찰각은 평균유효응력이 증가할수록 점차 감소하였으나, 시료의 간극비가 제주해사의 한계상태에 미치는 영향은 미미하였다. 제주해사의 한계상태 정수는 여타의 탄산염 모래와 유사하였으나, 일반적인 규산염 모래보다는 매우 크게 결정되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.65-74
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• 2014

시멘트 혼합토는 도로 및 댐 현장을 비롯하여 최근에는 연약지반 개량공법에도 자주 사용되고 있다. 시멘트 혼합토의 강도는 주로 현장에서 채취한 코어나 실험실에서 양생한 공시체를 이용하여 실내에서 일축압축시험이나 삼축압축시험을 통하여 측정되고 있다. 이와 같이 현장에서 시료를 채취하거나 실내에서 공시체를 양생하기 위해서는 상당한 비용과 시간이 소요된다. 하지만 때론 현장에서 빠르고 신속하게 지반의 고결 정도나 강도를 판단할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 고결된 지반의 강도 예측을 위한 기초연구로서 고결모래의 전단파속도와 일축압축강도의 상관관계를 연구하였다. 낙동강모래에 보통 포틀랜드 시멘트를 4, 8, 12, 16%로 혼합하여 다짐방법으로 직경 5cm, 높이 10cm의 소형 공시체 제작한 다음, 대기 중에서 7, 14, 28일 동안 양생하였다. 또한 최근 자원 재활용을 위해 자주 사용되고 있는 고로슬래그에 알칼리 활성화제인 수산화나트륨(NaOH)을 혼합하여 고결토를 제작하였다. 양생이 완료된 고결모래에 먼저 전단파속도시험을 실시한 다음 일축압축시험을 통하여 강도를 측정하였다. 고결모래의 시멘트비와 고로슬래그비가 증가할수록 공시체의 건조밀도가 증가하고 생성된 수화물로 인해 구조가 치밀해져 일축압축강도가 증가하면서 전단파속도 또한 증가하는 경향을 보였다. 고결제를 16% 이하로 혼합한 고결모래의 경우 전단파속도와 일축압축강도의 상관관계는 비선형적으로 증가하는 경향을 보였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.23-35
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• 2003

본 연구에서는 현재 사용하고 있는 다짐시험결과 분석에 있어서 시험자에 따라 개인 오차가 발생하는 실내다짐시험 결과의 적부판정을 위한 기준을 제시하고자 실시한 실내시험결과를 분석하여 ASTM 규정을 이용한 다짐도 산정프로그램을 개발하였다. 또한 시공단계부터 탄성계수와 같은 역학적 정수를 이용함으로써 시공관리와 도로설계 및 도로관리의 개념적인 차이를 줄이고 추후 개발 및 실용화되어야 할 체계적인 다짐관리기법 개발을 위한 기초연구로서 노상토의 기초물성시험, 다짐시험과 더불어 삼축압축시험과 공진주시험 등을 실시하였다. 선정된 전체 7개 지역에 대하여 실내시험을 수행하였으며, 다짐시험은 다짐에너지별 특성을 파악하기 위하여 다섯 종류의 다짐에너지별로 시험을 수행하여 국내 7개 지역에 대한 실내시험(기초물성시험, 다짐시험)과, 역학적 시험(삼축. 공진주시험)에 대한 D/B를 구축하였다. AASHTO 기준의 구속압에 따른 공진주 시험결과 노상토의 변형률별 G/$G_{max}$의 회귀분석식을 제안하고, 구축된 실험결과 데이터베이스(DB)로부터 기본물성과 다짐도와의 상관관계를 도출하여 역학적 시험결과를 토대로 노상토의 역학적 특성인 탄성계수를 이용한 다짐 관리기법을 제안하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권5호
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• pp.17-26
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• 1996

본 연구에서는 아산만 지역의 해안 연약층에서 채취한 해성토의 거동을 자동화된 삼축실험기를 사용하여 비배수 상태하에서 실내실험과 모델예측을 수행하여 파괴전과 파괴상태시 응력-변형률 상태를 점토질 및 실트질 흙과 비교분석하였다. 채취한 해성토는 실트질 70%와 점토질 30%가 섞인 혼합토로 현장의 비교란 시료와 이를 재 성형한 시료의 2종류로 만들어 400kpa인 유효구속압력까지 등방압밀 시킨 후 압밀하중을 감소시키며 구속압이 각각 400, 200, 100, 67kpa인 경우에 비배수 상태로 삼축압축 및 인장실험을 하였다. 본 연구결과 모든 시료의 극한상태를 연결하면 일정한 파괴선에 도달하였으며 이때 파괴선은 순수점토나 실트에 비해서는 그 기울기에 차이가 있었다. 또한 정규압밀된 아산만 해성토에서는 전단초기에는 순수점토와 유사하게 전단하에서는 양의 간극수압이 발생하여 P'이 계속 감소하나 실트질에서 나타나는 상태변형선을 지나서는 체적팽창경향이 나타나며 전단강도가 증가하고 있다. 과압밀 시료는 체적변형 경향으로 순수실트와는 상당히 다른 거동을 보임을 알 수 있었다. 수정 Camflay모델 및 항복경계면 모델을 사용하여 예측한 결과 정규압밀된 경우에는 최대강도 이전까지는 실제거동을 적절히 예측할 수 있었으나 과압밀비$(2\leqOCR\leq6)$가 커질수록 그 거동에는 정량적인 차이를 보임을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제22권6호
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• pp.462-470
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• 2012

일반화된 Hoek-Brown 암반파괴조건식을 Mohr-Coulomb 파괴조건에 기초한 암반구조물 해석법에 적용시키기 위해서는 등가 마찰각과 등가 점착력을 계산하는 과정이 필요하다. Balmer(1952)이론에 기초한 기존의 접선 순간마찰각과 순간점착력 계산식은 최소주응력 ${\sigma}_3$의 함수로 표시되므로 등가 강도정수의 정수압 의존성 및 응력경로 의존성을 이해하는 데 적합지 않다. 이 연구에서는 응력불변량을 이용하여 일반화된 Hoek-Brown식의 접선 순간마찰각과 순간점착력 계산하는 방법을 제시하여 기존의 방법이 갖는 단점을 극복하였다. 제시된 방법을 이용한 예제 해석을 통해 접선 순간마찰각과 순간점착력의 정수압 의존특성 및 파괴곡면의 팔면체 단면에서 Lode각의 의존성을 고찰하였다. 접선 순간마찰각은 삼축신장 응력조건에서 가장 크며, 접선 순간점착력은 삼축압축 응력조건에서 가장 큰 것으로 나타났다. 접선 순간마찰각과 순간점착력의 정수압 및 Lode각 의존성은 GSI 값이 큰 양호한 암반에서 상대적으로 큰 것으로 나타났다.