• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권1호
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• pp.59-72
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• 1985

본 논문은 Biot의 압밀이론을 유한요소법에 의해 해석하는 데 있어 수정 Cam-clay model과 해석 기법으로서는 Christian Boehmer방법을 사용한 것이다. 특히 본 해석에 있어서 압밀의 시간간격과 요소의 분할은 정도와 경제성의 관점에서 연구하였다. 나아가 본 프르그램의 정확을 조사하기 인하여 본 프로그램에 Terzaghi의 정해에 의한 일차원추밀의 해석을 시도하여 그 정상성을 확인하고 또한 Magnan이 연구목적으로 수행한 프랑스의 Cubzac-les-ponts에서 시험성토의 결과와 비교하였다. 본 연구에서 얻은 주요결론은 다음과 같다. 1. 일차원압밀의 평우에 배수층에 가까이 갈수록 요소를 세분하면 수치해석에서 더 높은 결과를 얻을 수 있다. 2. 상간간격에 대해서는 1 log cycle당 20회로 하면 안정된다. 3. 긴 배수거리를 갖는 요소에서는 Mandel-cryer 효과가 시간지연과 더불어 일어난다. 4. 본 프로그램에 의해 예측된 초기하중 단계에서 축변위는 성토하중으로 산하는 것 보다도 강성을 주는 Mesh화한 것이 관측치와 잘 일치한다. 5. 본 프로그램에 의해 예측된 간극수압은 Magnan결과와 비교해 볼 때 관측치와 더 잘 일치 한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권4호
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• pp.61-76
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• 1998

보강토공법의 효시일 테일알메(Terre Armee)공법이 개발된 이래로 다양한 종류의 보강토공법이 그 경제적 이점에 주목되어 개발되었다. 보강토공법 중 특히 보강토벽공법의 기본 메카니즘은 보강재를 각 중에 다수 배치하여 인장에 약한 각의 특성을 보완하고자 하는 것이다. 띠상의 금속보강재를 이용하는 테일알메공법 등 대부분의 보강토공법에서 흙과 보강재 사이의 마찰력에 의해 흙의 변형을 구속하게 되므로 충분한 마찰력을 확보하기 위하여 양질의 사질토를 성토제로 사용하도록 제한하고 있다. 즉 점성토와 같은 배수성이 불량한 토질재료를 금속성의 보강재로 보강할 경우 과잉간극수압의 발생에 따른 유효음력의 감소로 인한 흙과 보강재간의 마찰력이 크게 감소하여 보강 효과를 기대하기 어렵기 때문이다. 그러나 양질의 사질토를 건설현장 인근에서 구할 수 없을 경우 운반비의 과대로 보강토공법의 경제적 이점을 최대한으로 살릴 수 없다. 본 연구에서는 현장발생 점성토를 배수성이 양호한 부직포(nonwoven geotextile)로 보강하였을 때의 보강효과를 조사하기 위하여 일련의 직접전단시험을 실시하였다. 그 결과 함수비가 높은 점성토를 이용하여 성토체를 구 축할 경우 상대적으로 인장강성이 작더라도 배수성이 좋은 면상의 부직포를 보강재로 이용하면 소 요의 보강효과를 기대할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.705-713
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• 2016

연약지반 공사는 설계단계에서 고려하지 못한 변수들이 시공단계에서 발생되어 구조물의 안정성과 설계변경에 따른 공사비 증가의 원인이 된다. 본 연구는 충청북도 오창지역에 조성되는 산업단지 진입도로 조성구간을 연구대상으로 하며, 연약지반 처리공법으로 암버럭을 이용한 치환공법 및 사용하중을 고려한 과재성토를 연약지반 처리대책으로 선정, 구조물의 안정성 및 공기 단축으로 공사비 절감효과 분석에 목적이 있다. 연구구간의 연약지반 두께는 사질토 및 점성토 연약지반으로 2.4~5.5m로 규모가 작으나 지표하 1.5~5.9m의 지층사이에 불균등하게 분포하며, 침하발생은 크지 않으나 장래 부등침하와 단차 발생이 예상되어 연약지반 처리후 현장 계측결과를 분석하여 장래 침하거동을 예측하였다. 또한, 치환재료는 지역특성 및 경제성을 고려하여 양질토사를 암버럭으로 치환하여 안정성 증가, 공기단축 등으로 공사비 29%를 절감하였다. 본 연구를 바탕으로 향후 제체내 간극수압 소산, 지하수위 변동 등의 예측과 실제 계측된 연약지반의 압밀과의 관계 등에 대한 추가적인 연구를 수행할 경우, 다양한 현장조건에서 연약지반 거동을 정확히 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.13-19
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• 2016

연약한 점토지반에 대규모 토목시설을 건설하기 위해서는 연약지반 안정화 처리가 불가피하다. 일반적으로 연약지반 안정화 처리를 위해 압밀촉진공법으로 선행재하공법이 사용되고 있으나 선행재하공법은 공사기간이 매우 길고, 재하용 성토재료를 확보해야 하는 단점이 있기 때문에 이를 해결하기 위한 방법으로 전기삼투공법 등이 사용되고 있다. 전기삼투공법은 금속성 전극재가 사용되기 때문에 시공 및 경제적 측면에서 불리하다. 따라서 금속성 전극재를 대신하기 위해 기존 플라스틱 드레인 보드(PBD)에 전기를 공급할 수 있도록 나노기술을 이용한 플라스틱 전극재가 개발되었다. 이에 본 연구에서는 플라스틱 전극재의 간격에 따른 연약지반의 개량 효과와 전기적 특성을 확인하기 위한 모형실험을 수행하였으며, 그 결과 지반개량 효과는 전극간 거리가 길수록 최대 49% 감소하였고 전기적 특성은 전극간 거리에 따른 압밀침하에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.33-46
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• 2007

HWAW 기법은 체적파 영향이 포함된 표면파를 이용하는 지표면 지반조사 기법이다. 짧은 감지기 간격을 이용하여 지반의 전단파 속도 주상도를 도출할 수 있으므로 지반 강성의 2차원 영상을 도출하는데 장점이 있다. 경사지반에 대한 HWAW 기법의 신뢰성을 수치해석을 통해 검증한 바 있으나 실제 현장에서는 지반의 정확한 전단파 속도 분포를 알 수 없으므로 기법의 실제 현장에서의 신뢰성은 검증하기가 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 HWAW 기법의 현장 검증을 효율적으로 수행하고자 대상지반 지층의 구조적 형상 및 전단파 속도 분포를 알 수 있는 실대형 모형부지를 조성하였다. 모형부지의 구조적 형상은 모형부지 조성 과정 중에 측량을 통하여 확인하였으며 동적물성치는 성토 과정 중 모형부지 내에 매설된 다수의 속도계를 이용하여 획득하였다. 이렇게 획득한 모형부지의 층상구조 및 전단파 속도 분포를 바탕으로 부지의 2차원 기준 값을 결정하였으며 HWAW기법 검증 및 기타 탄성파 탐사들의 비교연구를 수행하였다. 이를 통해 HWAW기법이 다른 탄성파 탐사 기법에 비하여 현장 지반의 2차원 전단파 속도 분포를 신뢰성 있게 도출함을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.65-76
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• 2007

최근 급속한 경제발전과 지역산업의 성장으로 인하여 많은 물류이동 발생과 함께 연약지반에 도로를 건설하는 경우가 많아지면서 연약지반 상에 축조된 지반구조물과 관련한 제반 문제점들이 대두되고 있다. 특히 말뚝 기초 형식의 교대나 건축물을 연약지반에 시공할 경우 비정상적인 측방유동에 의한 변위가 기초지반에 발생하여 상부 구조물의 안정성과 사용성에 많은 문제를 야기하고 있다. 측방유동은 말뚝의 파손원인과 측방변위에 대한 상관관계 연구, 연약지반 상에 설치된 말뚝의 변형과 모멘트에 대한 연구, 수치해석법을 이용한 연약지반상의 성토에 따른 측방변위 특성 및 현장계측을 통한 측방변위 특성 등 많은 연구가 수행되어지고 있으나 측방유동현상은 지금까지도 그 역학적 메커니즘이 정량적으로 파악하기 어렵고, 측방유동에 대한 합리적인 설계법이 확립되어 있지 않는 실정이다. 본 연구에서는 국내 및 일본 측방유동 발생 사례를 바탕으로 효과적이고 보다 정확한 측방유동 판정을 위하여 확률신경망과 군집신경망이론을 이용한 평가모델을 구축하고 기존의 측방유동 판정식과 비교하였다. 연구결과 제안된 확률신경망과 군집신경망 모델들의 측방유동 판정 성공률이 기존의 판정식들에 비해 매우 높은 정확도를 가지며 효과적인 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.145-151
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• 1991

화력발전소에서 부산되는 석탄회의 매립 성토재로서의 활용이나 폐기된 회사장의 재활용을 위 한 연구의 일환으로, 석탄회의 동적성질을 구명하기 위하여 석탄회를 시료토로하여 진동감쇠비를 구하였으며, 현장(회사장)에서 지반개량 전후 지중벽에 의한 감쇠 특성을 검토한 것이다. 석탄회에 시멘트 12%, 시멘트 9% 또는 약액(물유리), 시멘트 6%를 섞은 공시체 순으로 감쇠비가 크고, 동일 시료의 경우 공극비가 작을수록 감쇠비가 증가하는 것으로 보아 재질의 강성 증대에 따라 감쇠비가 커짐을 알 수 있었다. 회사장에서는 진동전파경로 대책으로 공구를 설치할 경우가 감쇠효과가 가장 크고, 지반을 개량할 경우는 개량지반의 장성이 클수록 감쇠효과가 있다. 이와같이 지반개량을 하게 되면 차수 및 강도증대효과 외에도 진동감쇠효과도 상당히 있는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권1호
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• pp.73-84
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• 1985

본 연구에거는 유한요소법에 의해서 제상하중을 받고 있는 연약지반의 응력분포와 변위를 규명하 였다. 응력에는 체적응력, 간극수압, 연직응력, 수평응력, 전단응력이 포함된다. 유한요소기법으로서 Christian-Boehmer방법을 택하였으며 진배수 및 비배수조건에서 일반탄성model과 참정 Cam-clay model을 지배방정으로 선정하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 체적응력은 간극수압과 거의 일치한다. 이는 비배수조건에서 전응력이 간극수탄과 같다는 것 을 의미한다. 2. 연직응력은 배수 및 비배수표건이라 구성식의 model에 관계없이 같은 갈을 나타런다. 3. 수평응력은 배수조건과는 무관하지만 구함식의 model에 따라서 다른 값으로 나타난다. 4. 전단응력은 배수조건 및 구성식의 model model에 따라 다른 값이 된다. 수정 Cam-clay에 의한 해석치가 가장 크게 된다. 5. 변위 Vector의 방향은 하중이 증가하는 동안 성토법면근방에서 외향으로 향한다. 6. 변위의 크기는 수정 Cam-clay에 의한 해석이 탄성 model의 2배가 된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.77-86
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• 2013

연약지반위에 성토를 할 경우 초기 비배수 상태 뿐만 아니라 압밀 과정 중에도 큰 변형이 발생한다. 기존의 미소변형률 이론은 변형률이 작고 초기의 기하학적인 형상이 변형과정 동안 변하지 않는다고 가정하므로 큰 변형이 유발되는 지반공학 문제들을 해석하기 위해서는 대변형 해석을 수행하여야 한다. 힘평형 방정식과 유체 연속방정식이 결합된 압밀지배 방정식을 Updated-Lagrangian 형태로 수식화하고, Jaumann stress rate을 이용하여 역학적 구성관계를 표현하였다. 그리고 Nagtegaal이 제안한 회전을 고려한 구성관계를 적용하여 Newton의 반복과정을 통한 해의 수렴성과 정확도를 향상시켰다. 개발된 대변형 압밀해석 프로그램을 검증하기 위하여 켄틸레버보와 이차원 압밀문제를 해석하였다. 수치해석 결과는 큰 변형률과 기하학적 회전을 포함하는 대변형 문제를 효과적으로 묘사할 수 있음을 보여주었다. 기존의 미소변형이론에 근거한 유한요소 프로그램은 제안한 방법을 통하여 대변형 해석 프로그램으로 용이하게 전환될 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.13-22
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• 2018

해성점토가 주를 이루고 있는 연안지역에서는 높은 함수비와 많은 세립토 함유로 매립 및 투기도 많은 어려움이 따르고 있고 시공에 있어 성토재의 부족이라는 또 다른 문제에 직면하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 제지애쉬 첨가 고화제를 혼합한 현장발생 유용토의 동상특성이나 강도특성을 고려한 배합비를 결정하기 위해 혼합토의 광물학적 분석은 물론 배합비에 따른 강성의 변화를 분석하기 위한 일축압축강도실험을 수행하였다. 또한 현장발생토의 고화처리 효과를 검증하고 노상재로의 활용성을 평가하기 위해 동상시험과 휠트래킹시험을 수행하였다. 그 결과, 제지애쉬 첨가 고화제를 6% 혼합할 경우 전반적으로 흙쌓기 재료의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났으며 본 연구 결과가 현장발생토의 활용에 대한 적합한 사용기준으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.