• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.371-378
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• 2003

한반도 서, 남해안 해성점토에 대하여 초기간극비와 자연함수비 및 액성한계의 물리적 특성과 압축지수와의 상관성을 규명하기 위해 비교적 신뢰성이 크다고 볼 수 있는 대형 항만 공사용 최근자료를 분석하였다. 시료교란의 정도를 분석하기 위하여 각 표본별 실내압밀시험을 실시하고 Schmertmann이 제안한 방법으로 보정하여 수정압축지수를 산정하였다. 또한 이들 자료를 토대로 실내압밀시험으로부터 얻어진 압축지수를 경험적 방법에 의하여 보정한 후 현장 처녀압축곡선과의 관계를 분석하고, 단순회귀분석, 다중회귀분석 및 비선형 회귀분석을 실시하여 최적의 회귀모델을 구한 후 해성점토에 적용할 수 있는 토질특성과 시료교란의 영향을 고려한 압축지수와의 상관 관계식을 제안하였다. 분석 결과, 시료교란의 영향을 경험적 방법으로 평가해 본 결과 현장 압축지수는 실험실 압축지수의 1.16배정도 크게 평가되었다. 해성점토의 물리적 특성과 압축지수의 상관성에 대한 최적의 회귀모형은 토질정수의 누승식 또는 지수승식 형태의 비선형회귀식이 가장 적합한 것으로 나타났다. 또한, 설계 및 실무에 보다 쉽게 적용할 수 있도록 하기 위하여 선형관계식을 사용하는 경우에는 압축지수의 상관식을 물성치의 구간에 따라 구분하여 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권3호
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• pp.181-187
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• 2012

고소성 점토 및 소성, 비소성 실트의 정규압밀상태시의 처녀압축곡선이 항상 선형적 거동을 하는 것은 아니며, 비선형성을 가진 한국의 남해안 점토의 경우 압밀압력이 증가함에 따라 압축지수가 감소하며, $e-{\log}{\sigma}_{\upsilon}{\prime}$곡선은 아래로 오목한 형태의 거동을 하는 것으로 연구되었다. 본 연구에서는 한국 남부 해안의 점토를 대상으로 압밀시험을 수행하였고, 결과를 분석하여 초기간극비, 액성한계, 소성지수와 압축지수의 비선형성을 분석하였다. Butterfield의 기법을 이용한 ${\ln}{\upsilon}-{\ln}{\sigma}_{\upsilon}{\prime}$에서 액성한계 50~100%사이의 처녀압축곡선은 선형성을 보였으나, 초기간극비 2.24%, 액성한계 100%, 소성지수 60이상에서의 고소성 점토의 시험결과에서는 뚜렷한 비선형성이 나타났다. 비소성 실트(fly ash)를 90%이상 함유한 재성형 시료의 경우 압밀압력이 증가함에 따라 압축지수가 증가하는 경향을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.33-40
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• 2015

현재 제안되고 있는 압밀과 관련된 상관식들은 분석대상 지역이 국외나 국내의 특정지역에 국한되거나 자료의 숫자를 늘리기 위해 여러 지역의 실험자료를 통합함으로써 적용에 무리가 따르는 경우가 많다. 또한 취득된 자료의 명확한 통계적 평가없이 모형이 개발되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 시험자료의 불확실성을 최대한 줄이기 위해 서해안의 연약지대를 한강과 금강, 영산강으로 대분하고 물리적 특성치와 역학적 특성치에 대하여 정규성 검증과 회귀분석을 수행하였다. 분석결과 압축지수와 수정압축지수의 직선성이 강하며, 모든 지역에서 수정압축지수와 초기간극비가 가장 상관성이 양호하고 다음으로 전체단위중량, 함수비, 액성한계 순으로 나타났다. 또한 깊이에 따른 과압밀비는 모든 지역에서 깊이가 5~6m 이하의 경우 과압밀비의 폭이 크게 나타나며, 5m~6m 이상일 경우 일정한 값을 가지는 패턴을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.23-30
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• 2015

본 연구는 국내의 대표적인 연약지반인 남해안 광양지역과 양산지역의 피스톤 샘플러와 대형블록시료로 수행된 실내시험 시료를 이용하여 교란도 분석을 시행하고 교란에 따른 실내시험 압축지수 특성을 평가하기 위하여 계측침하량 분석에 의한 역해석 압축지수와 비교 분석하였다. 본 연구대상지역의 피스톤 시료에 의한 실내시험 결과로 시료교란도 분석을 수행한 결과 대부분 시료가 품질이 불량한 것으로 평가되어 실내시험결과로 산정된 압축지수를 이용한 설계 예측침하량이 과소평가되었음을 알 수 있었다. 인근지역에서 수행된 시험자료에 대한 교란도 분석결과 대형블록시료가 피스톤 시료보다 교란도가 작은 것으로 분석되었다. 계측침하량을 이용한 장래침하량 예측기법인 쌍곡선법, Hoshino법, Asaoka법, ${\sqrt{S}}$법으로 예측한 결과 일부 측점의 예측자료를 제외하고는 예측기법별 신뢰도는 동일한 것으로 분석되었다. 피스톤 시료의 압축지수에 대한 교란영향을 보정하기 위하여 Schmertmann의 수정 압축지수와 계측침하량 분석에 의한 역해석 압축지수를 이용하여 피스톤 시료의 압축지수를 추정하는 새로운 보정식을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.37-45
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• 2009

대구지역에 분포하는 고유이방성 셰일(shale)의 점재하지수 및 일축․압축강도 특성을 평가하기 위한 일련의 실험실 시험을 수행하였다. 또한 시험시편의 크기효과 및 형태효과를 조사하기 위하여 축방향 및 직경방향으로 점재하지수를 측정하였다. 일반적으로 직경방향의 점재하지수는 길이/직경(L/D)비가 대략 1.0 이상일때 일정한 값을 보이고 축방향 점재하 시험 결과 L/D비의 증가에 따라 평균 점재하지수가 약간 감소하는 경향을 보였으며 L/D비가 1.0 이상이면 corner파괴가 발생하였다. 최소의 점재하지수는 층리면이 연직과 이루는 각 ($\beta$)이 $15^{\circ}{\sim}30^{\circ}$에서 나타났고 ${\beta}=30^{\circ}$에서 최소의 일축압축강도가 얻어졌다. $\beta$ 값의 범위가 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$인 시편의 점재하지수와 일축압축강도를 측정하여 이들의 상호관계를 회귀분석하였다. 층리면을 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 변화시키면서 측정한 점재하지수는 일축압축강도와 선형적인 관계인 ${\sigma}_c=25.0 I_{s(50)}$로 나타났다. 한편, 층리각($\beta$)를 90${^{\circ}}$로 고정시킨 상태에서의 이들의 상관성은 ${\sigma}_c=14.4 I_{s(50)}$로 나타났는데, 이는 ISRM(1985)에서 추천하는 층리가 없는 무결암 시료에 대한 일반적인 상관성, ${\sigma}_c=22 I_{s(50)}$과는 많은 차이가 있음을 확인하였다. 일축압축강도의 이방성 모형은 기존의 Ramamurthy(1993)이론에 지수 'n'을 도입하여 n= 3을 적용 했을때 측정결과와 잘 부합되는 결과를 얻었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권8호
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• pp.99-109
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• 2008

본 연구는 군산 새만금지역의 점성토를 소성지수 15%, 30%, 45%, 60%가 되도록 벤초나이트를 첨가한 인공의 시료를 이용하여 하중재하기간을 1일, 2일, 4일, 8일 등으로 달리한 표준압밀시험을 실시하였다. 그리고 인천, 광양, 울산지역의 불교란 시료에 대한 압밀시험도 같이 수행하여 소성지수와 압밀하중재하기간이 2차 압밀에 어떤 영향이 있는지를 밝혔다. 그리고 각 소성지수에 따른 하중과 침하특성, 압밀계수특성, 압축지수 및 2차 압축지수특성, 간극수압특성을 밝히고 압축지수, 압밀계수, 2차 압축지수 등을 소성지수, 하중에 관하여 정식화하였다. 또한 정식화한 식을 이용한 1차 및 2차 압밀침하량 예측결과와 탄소성 구성모델인 수정 Cam-Clay모델과 탄 점소성 모델인 Sekiguchi모델을 이용한 예측결과를 모형시험 결과와 같이 비교하였다. 그 결과, 2차 압밀특성을 고려한 Sekiguchi모델이 매우 정도 높게 결과를 예측할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.327-351
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• 2009

본 논문은 대심도 또는 과지압 암반에서 2차지압으로 인해 발생되는 취성파괴와 관련한 실내실험을 수행하고, 취성파괴 현상을 잘 예측할 수 있는 CWFS(Cohesion Weakening Frictional Strengthening)모델을 이용한 수치해석을 수행하였다. 암석의 거동을 분석하고 손상의 함수인 암석강도정수를 도출하기 위하여 일축압축강도실험과 손상제어실힘을 수행하였다. 일축압축강도실험결과 균열개시응력은 화강암, 편마암 구분 없이 일축압축강도의 41~42% 정도로 분석되었으며, 반면 균열손상응력은 화강암은 일축압축강도의 75%, 편마암은 일축압축강도의 97%의 값으로 분석되었다. 손상제어실험결과 균열손상응력과 최대하중은 Peak하중 이후 감소하는 것으로 나타났다. 또한 점착력은 감소하고 마찰각은 증가하는 양상을 보였다. Peak하중 이전에는 탄성계수가 증가하고 Peak하중 이후에는 감소하였다. 그리고 포아송비는 손상이 진행될수록 증가하는 양상을 보였다. 일축압축강도실험과 손상제어실험의 균열개시응력과 균열손상응력의 비교분석결과 손상제어실험의 균열개시응력은 일축압축강도실험에서 얻어진 균열개시응력의 범위에서 변화하는 양상을 보였고, 균열손상응력은 일정 손상수준에서 일축압축강도실험에서 얻어진 값보다 작은 값으로 나타났다. 실내실험결과로부터 CWFS모델의 입력 파라미터를 도출하여 수치해석에 적용하여 취성파괴 발생 한계토피고를 구했다. CWFS모델을 이용한 수치해석으로부터 예측된 한계토피고와 손상지수로부터 예측된 한계토피고를 비교한 결과, 취성파괴 발생 한계토피고를 정확히 예측하지 못하는 결과를 나타냈다. 따라서 원형터널에만 적용기한 손상지수를 사용하는 것은 문제가 있다고 판단된다. 이를 개선하기 위해 터널의 형상을 고려한 형상계수를 손상지수에 적용하였다. 터널의 형상을 고려한 수정된 손상지수로부터 예측된 한계토피고는 수치해석결과와 거의 동일한 결과를 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.111-120
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• 2008

포항지역 일원에 분포하는 이암을 대상으로 암석의 파괴강도에 대한 유도이방성을 분석하기 위하여 인공절리면을 갖는 이방성 암석에 대한 일축 및 삼축압축시험을 수행하였다. 시험결과, 일축압축강도와 삼축압축강도의 최소치는 인공절리면의 각도 ${\beta}=30^{\circ}$에서 나타났으며, 이방성 유형은 어깨형태(shoulder type)를 보였다. 또한 일축압축시험에서의 이방율을 산정한 결과, $R_c=9.0$으로 나타나 매우 높은 이방성에 속한 반면, 삼축압축시험에서 이방율은 $1.29{\sim}1.98$ 정도의 낮은 이방성으로 나타났다. Ramamurthy(1985) 파괴규준식에 n 지수를 도입하여 일축압축시험결과를 분석한 결과 ${\beta}=0^{\circ}{\sim}30^{\circ}$에서는 n=1인 곡선과 ${\beta}=30^{\circ}{\sim}90^{\circ}$에서는 n=3인 곡선이 가장 적절한 값을 예측하는 것으로 나타났다. 또한 삼축압축시험결과를 Ramamurthy 파괴규준식을 적용하여 분석하기 위해 매개변수 산정에 관한 Ramamurthy 제안식에 일축압축강도에서의 이방율을 도입하여 제안식을 일부 수정하였다. 이를 이용하여 매개변수를 재산정하고 Ramamurthy 파괴규준식에 적용한 결과 전반적으로 실험치와 잘 일치되는 것으로 나타났다. 또한, Jaeger(1960), McLamore & Gray(1967) 및 Hoek & Brown(1980)의 파괴규준을 적용하여 이암의 파괴강도에 대한 이방성을 살펴보았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.17-26
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• 2021

일반적으로 각종 구조물 등의 침하 또는 안정성 검토 등에 사용하는 지반조사 및 결과분석은 사질토와 점성토에 따라 다르며, 세립토의 경우 주로 흙의 컨시스턴시를 이용하여 지반의 물리적 특성과 흙 분류, 공학적 거동을 평가하고 있다. 가장 일반적으로 액성한계를 분석하는 방법은 Casagrande로 비교적 간단하게 액성한계를 구할 수 있으나 사질토를 함유한 중간적인 성질을 가지는 흙에 적용하기에는 많은 어려움이 발생한다. 본 연구에서는 점토의 액·소성한계를 가지고 압축지수를 추정할 때 세립분 함유율에 따라 액성한계치를 수정하는 방안을 제안하고자 한다. 이를 위해 사질토를 함유한 중간토의 특성을 고려하여 양산, 광양, 부산지역의 점토와 사질토를 혼합한 중간토를 제작하여 컨시스턴시 한계시험을 수행하였으며, 컨시스턴시 보정 제안식을 활용하여 적용성 평가를 하였다. 중간토는 점토와 사질토의 혼합시료로써 중간토 제작을 위해 세립토 함유율(F_c)을 50%, 75%, 100%를 적용하였다. 중간토는 자연 상태의 점토 특성을 재현하기 위해 벤토나이트를 일정 비율로 혼합하여 시료를 성형 한 다음 물리적 특성 시험 및 컨시스턴시 시험을 수행하였으며, 기존 연구에서 제안된 컨시스턴시 보정식과 실험에 의한 컨시스턴시 결과치를 비교·분석하였다. 또한, 현장에서 채취한 시료의 컨시스턴시와 보정 제안식에 의해 수정된 컨시스턴시를 비교·분석하고, 보정된 컨시스턴시 값을 적용하여 사질토가 함유된 중간토의 압축지수 등 공학적 특성을 비교·분석함으로써 제안식의 적용성을 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.35-46
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• 2017

미연소탄소 함량이 높은 플라이애쉬(High carbon contents fly ash, HCFA)는 콘크리트 혼화재로의 사용이 부적합하여 대부분 매립되고 있다. 이에 본 연구는 미연소탄소함량이 높은 플라이애쉬의 지반공학적 활용 방안을 모색하기 위하여 폴리프로필렌섬유(Polypropylene fiber, PP fiber)와 모래로 보강하여 일축압축시험과 벤더엘리먼트가 설치된 일차원 수정 압축실험을 진행하였다. 섬유의 보강효과로 섬유비가 증가함에 따라 일축압축강도(UCS), 일축압축강도시의 변형률과 동일 간극비 상에서의 최대전단탄성계수(Maximum Shear Modulus, $G_{max}$)가 증가하였다. 모래로 보강된 경우 혼합물의 UCS는 다소 증가하였으나 UCS 시의 변형률은 모래비의 영향을 받지 않았으며, 모래입자는 HCFA 입자간의 접촉을 방해하여 혼합물의 $G_{max}$를 감소시켰다. 그러나 20% 이상의 모래비에 대하여 동일 에너지로 다짐하였을 시, 조밀한 상태로 조성되며 그로 인한 보강 효과를 기대할 수 있었다. 섬유나 모래로 보강된 HCFA의 압축지수(Compression index, $C_c$)는 보강재의 종류와 관계없이 주로 초기 간극비에 의해 결정되었다.