연약지반 위에 설치된 교대나 옹벽과 같이 성토재하중을 받는 구조물은 연약지반의 과도한 변형 때문에 지반이 수평방향으로 이동하는 측방유동 현상이 발생할 수 있고 이로 인해 많은 피해가 발생할 수 있다. 이 연구에서는 원심모형시험을 이용하여 현장에서 교대 배면부 성토시 발생할 수 있는 교대 측방유동여부를 판단하였고, 교대측방유동에 대한 대책공법으로 압성토 공법을 적용하여 공법적용 후 지반과 교대 구조물에 대한 안정성 여부를 FEM(Finite Element Method)프로그램인 MIDAS/GTS를 이용하여 검토하였다. 원심모형시험 결과 현장에서 예측되는 교대의 수평변위는 허용치(15mm)를 초과하여 발생하였으며, 대책공법으로 압성토 공법 적용할 때 교대는 측방유동에 대해 안정하다는 사실을 수치해석을 통해 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 쇄석배수층에 설치된 토목섬유의 효율성을 실험을 통해 검증하고자 하였다. 지지력 보강 역할을 수행하는 PET매트는 재하실험을 수행하여 효율성을 검증하였다. 또한, 폐색 방지 역할을 수행하는 PP매트는 하중재하와 강우 침투, 성토재의 특성에 따른 폐색 조건을 찾고 폐색에 의한 통수능 변화량를 파악하였다. PET매트의 재하실험 결과, PET매트가 설치되지 않으면 쇄석이 점토지반에 관입되며 파괴되었으며, PET매트 설치시 연약지반의 보강효과가 큰 것을 알 수 있었다. 또한, PP매트가 없는 경우에는 성토재의 점착력이 작으면 쇄석배수층이 쉽게 폐색되며, 이로 인해 쇄석배수층의 통수능이 약 98%정도 감소되었다.
연약지반상에서 교대 뒷채움으로 인하여 측방이동이 발생된 교대에 대하여 현장조사를 수행하였다. 교대측방이동의 원인을 분석한 결과, 설계시 교대기초말뚝을 수동말뚝으로 고려하지 않고, 연약지반에 대한 개량이 충분히 이루어지지 않은 것으로 조사되었다. 교대측방이동에 대한 대책공법으로 파일슬래브 공법이 제안되었다. 이 공법은 교대배면의 성토하중을 말뚝을 통하여 지지층으로 전달함으로써 연약지반의 측방유동을 효과적으로 방지할 수 있다. 연약지반상 파일슬래브공법으로 보강된 교대의 거동을 조사하기 위하여 현장계측을 수행하였다. 현장계측결과 파일슬래브공법은 교대뒷채움으로 인한 측방이동에 대하여 효과적으로 저항하는 것으로 나타났으며, 뒷채움으로 인한 성토하중은 말뚝을 통하여 지지층으로 전달됨을 알 수 있다. 이를 통하여 파일슬래브공법의 교대측방이동에 대한 억지효과를 확인할 수 있으며, 적용된 설계법의 합리성을 검증할 수 있다.
본 논문은 폐스티로폴과 현장발생토를 활용하여 경량성토재로서의 특성을 파악하고자 하는데 목적이 있다. 폐스티로폴 입자는 가볍고 단열성이 좋으며 진동차단효과도 우수하기 때문에 경량성토재로서의 활용이 가능하다. 특히 스티로폴은 1996년 재활용품목으로 선정되어 토공재료로서의 적합성만 확인된다면 체계적인 공급이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 폐스티로폴 입자와 현장발생토를 혼합한 후 혼합비와 고화재의 투입량을 변화시켜가며 다짐시험, 일축압축시험, 정수위 투수시험, CBR 시험, 실체현미경분석을 실시하였으며, 그 결과 폐스티로폴을 활용한 혼합토가 강도, 투수, 지지력 특성이 우수한 것으로 나타나 토공재료고서 사용가능한 것으로 나타났다.
Based on the proven feasibility of bottom ash and tire shred-soil mixtures as lightweight fill materials, tire shred-bottom ash mixtures were suggested as a new lightweight fill material to replace the conventional construction material with bottom ash. Therefore, we carried out the laboratory test, field compaction test and performance test of large scale embankment in order to evaluate their suitability for the use of lightweight fill materials in the before studies. We could verified that the ash, tire-shred and the mixture are able to be the useful materials as light fill materials. In this study, we built real scale embankment with RBA(Reclamated Bottom Ash), TRBA(Tire shred-Reclamated Bottom Ash mixture), WS(Weathered Soil), BA(Bottom Ash screened by 5mm sieve) for monitoring the behavior such as settlement, lateral displacement and water content change. Furthermore, we are examining the ground water quality in the surrounding area of the test embankment.
현재 복개 터널구조물의 해석 및 설계에는 구조공학적 모델링 기법이 널리 적용되고 있으나, 이러한 구조공학적 모델링 기법은 지형적인 영향인자 및 soil arching 등과 같은 지반공학적 측면의 영향인자를 고려하기에 많은 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 복개 터널구조물의 합리적이고 경제적인 설계를 위하여 복개 터널구조물의 거동에 영향을 미치는 인자로써 콘크리트 라이닝과 성토체의 계면요소, 굴착사면의 경사, 이격거리 및 성토사면 등을 고려하여 지반공학적 모델링 기법을 이용한 수치해석 수행하였다. 이의 결과를 토대로 각 영향인자 변화에 따른 복개 터널구조물의 역학적 거동특성을 분석하였다.
본 연구에서는 암성토의 토공량 설계에 대한 대책방안으로 현장밀도시험을 수행하였으며, 현장밀도시험결과 암성토부의 발파암 평균 체적환산계수는 1.001로서 풍화암의 체적환산계수 1.1보다 작은 값이 나타났다. 이와 같이 암성토의 경우 여러 가지 현상에 의해 토공량의 증감 원인을 제공하고 있으나, 이에 대한 조사 및 시험방법 등 구체적인 기술 등이 부족한 실정이므로 본 연구결과에서와 같이 체적환산계수를 검토하기 위한 조사방법으로 현장밀도시험방법이 매우 유용한 방법임을 확인하였다.
본문(本文)은 연약점토지반(軟弱粘土地盤)에 이차원성토(二次元盛土)를 할 경우 지반(地盤)의 심하(沈下) 및 변위(變位)를 FEM으로 해석(解析)하는 프로그램의 연구에 대한 결과를 보고한 것이다. 구성방정식(構成方程式)으로서는 Cam-clay, Modified Cam-clay, 탄점소성(彈粘塑性)의 3 모델에서 각각 취하여 Biot의 압밀방정식(壓密方程式)과 결합(結合)시켜 이들간의 정도(精度)를 비교(比較)하고 또한 1982년(年) Magnan 등에 의해 불(佛)의 Cubzac-les-ponts에서 시험성토(試驗盛土)를 실시(實施)하여 실측(實測)과 해석결과(解析結果)를 발표(發表)한 바 있는데 그 결과(結果)와 비교(比較)한 것이다. 그 결과(結果)는 본(本) 프로그램이 보다 더 실측치(實測値)에 가깝다는 것이 확인되고 간극수압(間隙水壓)의 처리(處理)는 Christian-Boehmer 계(系)의 FEM 해석(解析)이 그들이 사용(使用)한 Sandhu-Wilson 계(系)보다 더 실제에 가깝고 성토부(盛土部)를 유한요소화(有限要素化)하는 것이 더 정확하다고 판단된다.
본 연구에서는 제지회를 성토재로 활용할 경우 제지회의 지지력 특성을 파악하기 위하여 원심모형실험을 실시하였다. 모형실험은 기초폭과 중력수준을 변화시켜 실시하였으며, 하중재하에 따른 침하와 수직토압을 측정하였다. 모형실험결과는 지지력 이론 및 유한차분 해석프로그램인 FLAC을 이용한 수치해석 결과와 비교 분석하였다. 실험결과, 하중-침하특성은 침하비 s/B가 약 25~30%에서 변곡점을 나타내는 국부전단파괴 양상을 보이며, g-level과 기초폭이 증가할수록 하중강도가 증가하고 있다. 실험에서 측정된 극한지지력은 Terzaghi 이론에 의한 결과와 유사한 것으로 나타났다. 기초 중심에서 이격거리가 증가할수록 수직토압이 크게 감소하였으며, E/B가 7이상에서는 하중재하에 따른 응력증가가 거의 발생하지 않았다. 하중재하에 의한 수직변위는 기초 직하부에서 가장 크며, 깊이 4cm 이상, 이격거리 E/B=5.0 이상에서는 거의 발생하지 않는 것으로 나타났다.
본 연구의 목적은 폐기물 매립장 선별토사를 도로성토재료로 재활용하기 위해 매립장 주변의 오염되지 않은 토사A 및 토사B와 혼합비를 달리하였을 때 다짐, 전단, CBR 시험 등을 실시하여 도로성토재료로서 재활용하기 위한 기초자료를 제공하는 것이다. 다짐시험결과 일반토사의 혼합비가 증가할수록 최대건조밀도는 증가하고 최적함수비는 감소하였으며, 직접전단시험 결과 토사A를 혼합하였을 경우에는 점착력의 변화가 크게 나타났고 토사B를 혼합한 경우에는 내부마찰각의 변화가 크게 나타났다. 또한, CBR 시험을 실시한 결과 토사A의 경우 혼합비가 50%이상일 때에는 상부노상재료로 활용가능한 것으로 나타났고, 토사B의 경우 혼합비가 30%이상일 때 상부노상재료로 활용가능한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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