스톤칼럼으로 개량된 연약점토지반의 내진성능을 평가하기 위해 1g 진동대 실험을 수행하였다. 실험결과 스톤칼럼으로 보강된 모형지반의 거동은 지반과 스톤칼럼의 상호작용에 관한 Baez의 가정을 기초로 구성된 1차원 수치모델과 유사한 결과를 보였다. 실험결과와 수치해석 결과에 따르면 스톤칼럼으로 보강된 연약점토지반은 반복 연화현상(Cyclic softening)등으로 발생하는 과다한 전단변형이 감소하는 경향을 보이지만 단주기 특성을 가지는 지진파가 스톤칼럼으로 개량된 지반에 가해지는 경우에는 개량지반의 증가된 강성으로 인해 개량되지 않은 지반에 비해 가속도가 크게 증가하는 현상이 발생할 수도 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 항만구조물 기초지반에 소일-시멘트 파일을 이용한 말뚝식 지반개량을 적용한 90개 단면에 대해 안정검토를 수행하였고, 수치해석을 포함한 모든 항목에서 안정한 단면별 최소치환율을 결정하였으며, 원심모형실험을 통해 수치해석 결과의 신뢰성을 검증하였다. 연구결과, 기초지반이 매우 연약($s_u$ =15kPa이하)한 경우에는 말뚝식 지반개량이 부적합하고, 항만구조물의 말뚝식 지반개량에는 기초지반과 개량체의 강성비(n)가 최대 50~75이하이고 개량체 강도가 2~3MPa인 소일-시멘트 파일공법이 가장 적합하며, 최소치환율 지배인자가 허용수평변위이므로 말뚝식 지반개량을 설계할 때는 반드시 수평변위를 검토해야 하는 것으로 나타났다.
제철소에서 용강을 제조할 때에 사용되는 전로(Converter)나 레이들(Ladle) 등의 노체용 내장 내화물로 마그네시아-카본벽돌이 많이 사용되고 있다. 그러나 이렇게 사용되고 있는 마그네시아-카본 벽돌의 경우 교체 이후 전량폐기되고 있다. 이렇게 폐기되는 폐 마그네시아-카본 벽돌을 분쇄하여 활성화재를 이용한 연약지반 및 오염지반의 고화재로 사용함으로써 연약지반 및 오염지반의 고형화를 통하여 연약지반의 강성증가와 함께 오염지반에서 발생하는 중금속 및 기타 유해물질의 용출에 대한 안정화에 영향을 미칠 것으로 판단된다. 본 논문에서는 폐 마그네시아-카본을 이용한 연약지반의 강도 증가에 대한 내용에 대하여 나타내었다.
2017년 포항지진으로 인해 액상화 현상에 의한 안벽구조물에 피해가 발생하였다. 액상화는 지진 시 과잉간극수압 증가로 인해 유효응력이 소실되어 발생하게 된다. 이에 따른 잔교식 안벽의 피해 발생 부분을 규명하며 액상화로 인한 피해를 분석하였다. 또한 개량지반의 경우 연암층과 강성차이로 인해 하부 Sand 층의 액상화 현상으로 인해 피해가 발생하여, 비액상화 지반으로 가정하고 추가적인 수치해석을 수행하였다. 과잉간극수압비의 증가에 영향을 주는 요인으로는 지반의 상대밀도 및 입력 지진가속도의 크기 등 여러 가지 원인이 있다. 따라서 본 연구는 입력가속도의 크기를 증가시켜 Case 1~3에 대해 수치해석을 수행하였고, 개량지반의 경우 하부 Sand층의 액상화 현상으로 인한 피해가 발생하여 비액상화지반으로 가정하여 분석을 수행하였다. 결과적으로, 개량지반은 하부 액상화지반이 있을 경우 추가적인 보강이 필요하며, 잔교식 안벽 말뚝의 수평변위가 약 2배 감소하는 현상이 나타났다.
엄밀한 지반-구조물 상호작용 해석을 위해서는 지반에 대한 묘사가 적절히 이루어져야 한다. 그러나 물성이 불연속적이거나 지층의 모양이 복잡할 때에는 유한요소망을 구성하는 것이 어려운데, 그 이유는 유한요소망이 지층의 모양을 정확히 나타내어야하기 때문이다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 본 연구에서는 지층의 불연속선을 따라 요소를 재배열하지 않고 엄밀하게 수치적분이 가능한 방법을 채용하였다. 그 결과로 정렬된 요소망을 그대로 이용하게 되어 강성행렬의 성질이 좋아지며, 해석 또한 신뢰성이 높아지게 되었다. 이 해석 방법을 이용하여 지진응답에 미지는 지층의 영향을 조사하였으며, 결과적으로 복잡하고 불연속적인 물성을 가지는 지층으로 이루어진 지반과 구조물의 상호작용을 해석하는 데에 쉽게 이용 될 수 있음을 보였다.
새롭게 개발된 직접인장시험기와 시험방법을 이용하여 습윤모래의 인장강도를 측정하였다. 본 연구를 통하여 습윤모래에 인장강도가 존재함을 분명하게 확인 할 수 있고, 저함수비 모래의 인장강도를 간단하고 정확하게 측정 가능함을 알 수 있다. 일반적으로 알고 있는 바와 달리 습윤모래의 인장강도는 영(zero)이 아님을 알 수 있다. 함수비가 (0.5 < w < 4.0%) 증가함에 따라 인장강도는 증가하는 것으로 나타났으며, 상대밀도가 (30 < $D_r$ < 70%) 증가함에 따라 인장강도가 증가하는 경향은 더욱 뚜렷하게 나타났다. 지반공학적 문제에서 습윤모래의 인장강도에 대한 영향을 조사하기 위하여 사질토지반에 설치된 원형의 강성후팅에 대한 수치해석을 실시하였다. 해석결과 미소한 인장강도를 고려하더라도 지반의 안정성이 크게 증가함을 확인할 수 있다.
본 연구에서는 먼저 지표면을 비롯하여 구조물 곳곳에 가속도계가 설치된 깊은 직접기초 구조물 2개를 선정하였다. 이어서 구조물에 기록된 실지진 데이터를 사용하여 주파수 영역에서 Transmissibility 함수를 사용하는 기법으로 기초 위치에서와 자유지표면에서의 지반운동 사이의 차이를 산정하였고 실지진기록을 사용하여 산정된 이 변환함수를 기존의 간편식과 비교하여 검증하였다. 비록 강성 기초저면, 연직으로 전파되는 지반운동을 가정하는 간편식의 전제조건은 실제 조건과 차이가 있지만, 그럼에도 불구하고 실지진기록으로부터 산정된 변환함수와 매우 양호한 유사성을 보여주므로 간편식을 설계실무에서 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
제주도는 지질학적 특성으로 인해 '숨골'이라는 특수한 형태의 지층이 존재한다. 숨골은 대량의 물이 막힘없이 지하로 침투하는 지질구조로서, 동굴과 달리 사람이 들어가지 못하는 곳으로 정의된다. 본 논문은 이러한 숨골이 존재하는 지역의 시추조사 결과를 바탕으로 공항 건설시 발생하는 다양한 하중에 대하여 지반의 안정성을 수치해석을 통하여 살펴보았다. 숨골의 영향범위를 지표에서 3m로 설정하여 수치해석을 수행한 결과 표층에 매립지가 존재하는 지역을 포함하여 모든 단면에서 허용 침하량 범위에 있었다. 또한 매립지가 존재하는 단면의 경우 실제 포장건설 시를 고려하여 수치해석을 수행한 결과 침하량은 매우 줄어드는 것을 알 수 있었다.
폐기물의 침출수가 해성점토의 투수성에 미치는 영향에 대해서 연구하기 위하여 실내에서 강성벽의 정수위투수시험을 시행하였다. 본 연구에서 이용한 해성점토와 침출수는 김포 폐기물 매립장에서 채취하였으며 공시체에 가한 동수경사는 비교적 큰 값인 37.5~225 정도이었다. 연구결과 침출수의 농도가 클수록 그리고 동수경사가 작을수록 침출수에 대한 해성점토의 투수계수는 증가한다. 또한 침출수와 혼합시킨 해성점토의 액성한계와 소성지수는 침출누의 농도가 증가할수록 감소한다.
The SASW method is a promising and effective way of profiling ground stiffness nondestructively. This method has been successfully applied to many geotechnical sites, but significant lateral variability, embedded obstacles, and pavement lead to the low reliability. To improve these problems, the horizontal wave component has been introduced to improve the reliability of the stiffness profile determined by the SASW method. To understand dispersion character of the horizontal component wave propagation in artificial profiles, FEM analysis had been performed. Used models are homogeneous half-space and two layered half- spaced layers.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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