• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.5-19
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• 2006

연약 점토지반에서의 2차 압밀침하량은 일반적으로 전체 압밀침하량에 비해 미소하고 2차 압밀까지의 종료시간도 상당히 길기 때문에 이를 무시하는 경우가 많으나 유기질 또는 고압축성의 점토에서는 비교적 큰 침하량이 발생하기 때문에 중요한 공학적 요소로 간주된다. 이러한, 준설매립지반의 잔류침하량을 저감시키기 위해선 선행재하공법(preloading)이 주로 적용된다. 본 연구에서는 대규모 매립지역의 장기침하량을 보다 합리적으로 결정하기 위하여 실내에서 단계재하 압밀시험 및 surcharging 압밀시험 등을 수행하였다. 서해안(인천) 및 남해안(광양) 일대의 대규모 준설매립지역에서 시료를 채취했으며, 이 지역내 준설점토의 2차 압밀특성치들을 실험으로 규명하여 장기침하량 예측에 필요한 기초자료로 활용하였다. 또한, 지리정보체계(geographic information system, 이하 GIS)의 위치정보(수치지도)에 지반정보(속성자료)를 접목시켜 해당지역의 자료를 D/B화 한 후, GIS의 연산기능 및 공간추정 기능 등을 활용함으로써 대규모 준설매립지역의 2차 압밀침하량을 예측하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.71-83
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• 2023

해안구조물의 기능 유지를 위해서 침하량을 예측하는 것은 매우 중요하다. 이를 위한 방법으로는 유한요소해석법이나 실물 및 모형실험 등을 들 수 있지만, 이는 비용과 시간이 많이 소요된다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구는 케이슨식 안벽구조물의 침하량을 간편하게 예측할 수 있는 간편식 제안을 목적으로 연구가 진행되었다. 연구 진행 과정은 속도의 PSI(Power Spectrum Intensity)를 산정 후, 기존 중력식 방파제의 간편식에 대입하여 구조물의 침하량을 구한다. 이를 수치해석을 통해 얻은 구조물의 침하량과 비교 분석하여 기존 간편식 침하량과 수치해석 침하량 간의 오차가 다소 큰 것을 확인하였고, 이는 기존 간편식의 경우 배후지반에 대해 고려할 수 없었기 때문임을 확인하였다. 따라서 본 연구는 안벽구조물의 배후지반에 대한 보정계수를 제안함으로써 케이슨식 안벽구조물의 침하량을 구할 수 있는 간편식을 나타내었다. 수치해석 침하량과 비교하였을 때, 이 간편식은 케이슨식 안벽 침하량을 산정하는데에 충분한 정밀도를 가지고 있다고 판단하였다. 또한 시간과 비용이 부족한 상황에서 내진성에 취약한 시설을 간편하게 추출할 수 있으며, 스크리닝 기법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.513-525
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• 2018

쉴드TBM 터널을 대상으로 하는 3차원 수치해석은 gap, tail void, 세그먼트설치, 뒤채움재 주입 등과 같은 쉴드TBM 굴착의 여러 특성들을 고려하여 시공과정을 반영할 수 있는 해석이 수행되어야 한다. 그러나 기계 굴착의 특성을 고려하는 해석적 기법은 여러가지 기법들이 혼용되어 적용되는 것이 일반적으로 해석결과의 일관성과 신뢰도에 의문이 제기된다. 본 논문에서는 쉴드TBM 터널의 3차원 수치해석에 사용될 수 있는 여러 기법들을 대상으로 현장에서 실제 계측된 지표침하 데이터를 활용한 매개변수연구를 수행하였다. 그 결과 설계단계에서 지표침하와 막장압 등 터널주변지반의 거동을 유사하게 예측하고 평가하는데 활용할 수 있는 해석기법으로서 분석하고 정리하였다. skin plate 주면압, 뒤채움압과 soil model이 지표침하에 가장 큰 영향요소로 파악되었고, 응력제어기법은 해저터널과같이 굴착지반의 volume loss 정보를 얻을 수 없거나 지표침하나 막장압 등 터널 주변거동파악이 중요한 경우에 적용 가능한 것으로 판단되며, 설계자는 현장여건과 쉴드TBM의 특성이 반영된 합리적인 3차원 수치해석을 수행하는데 본 가이드라인을 기본자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.47-58
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• 1997

지반계수와 지반형상에 포함된 불확실성 뿐만아니라 근사적인 수치모델링에 기인하여 현장 연약지반에 대하여 예측된 거동과 실제로 계측된 거동은 매우 상이한 경우가 많다. 이러한 예측 결과를 개선하기 위하여 본 논문에서는 다음사항을 고려하였다. 계측치로부터 현장지반의 물성치를 보다 적절히 추정하기 위하여 최적화 기법이 적용되었으며, 3차원 거동효과를 효과적으로 고려하기 위하여 등가의 모델이 적용되었다. 지반의 압밀과정에 영향을 주는 수정 Carnflay모델의 지반계수값을 현장에서 계측된 침하량과 간극수압을 바탕으로 BFGS기법을 적용하여 최적화하였으며, 최적화 기법은 일반적인 압밀 해석 프로그램인 SPINED에 적용되었다. 제안된 프로그램을 사용하여 연약지반의 시간의존적인 압밀거동을 적절히 예측할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3C호
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• pp.209-218
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• 2006

본 연구에서는 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 축조 중 및 담수시 응력-변형해석을 수행하고 매설계기 측정결과와 비교 분석하였으며, 국내 외 23개 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 축조 중 및 담수 후 침하 계측자료를 바탕으로 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 담수후 변형 거동 특성을 분석하였다. 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 담수시 거동 해석결과, 담수에 의하여 연직응력과 침하량은 미소하게 증가하였고, 수평응력 및 수평변위가 하류측으로 다소 증가하는 것으로 나타나고 있으나 댐체의 안정성에 미치는 영향은 크지 않으므로 담수 후 저수위 상승에 따른 댐체의 안정성은 확보하고 있는 것으로 판단된다. 또한, 최량적합기법에 의한 내부침하량으로부터 정부침하량을 구하는 방법을 제안하였으며 향후 국내 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 설계 시공 및 장기적인 유지관리에 필요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제45권5호
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• pp.140-150
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• 2003

Observational methods such as the Asaoka's method and the hyperbolic method are widely applied on the settlement analysis using observed settlement. The most unreliable aspects in those methods is arose from the subjective discretion of initial non-linearity on linear regression. The initial non-linearity is inevitable due to the settlement behaviour itself. Therefore an objective method is essential to achieve more reliable results on settlement analysis. It was found that the initial non-linear data are statistical outliers. New automation algorithms of the hyperbolic and the Asaoka's method were developed based on outlier detection method. The methods are a successive detection of outliers and a searching method of suitable hyperbolic range for the Asaoka's and the hyperbolic method respectively. Applicability of the algorithms was verified through case studies.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.183-198
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• 2021

토압식 쉴드 TBM 공법은 커터헤드 후면 챔버에 버력을 채워 막장 안정성을 확보하는 공법으로, 연속적인 굴착 및 지보를 통해 지반 변형을 억제하는 것으로 알려져 있다. 하지만 여전히 지반 조건, 터널 크기, 그리고 시공 조건에 의해 무시할 수 없는 지반 침하가 발생하는 실정이다. 따라서 지반침하 영향인자에 의한 침하 거동을 명확하게 이해하고 이를 기반으로 시공 중 발생 가능한 지반침하를 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 토압식 쉴드 TBM 시공 시의 지반침하 주요 영향 인자들과 침하 발생 메커니즘이 반영된 해석 모델(analytical model)을 제시하였고, 시공 중 조절 가능한 인자들에 대한 매개변수 해석을 수치해석 기법을 통해 수행하였다. 수치해석 결과를 통해 시공 조건에 의한 침하 거동을 정량적으로 도출하였으며, 침하 해석 모델과의 연계를 통해 지반 조건에 따른 정성적인 경향성을 도시하였다. 본 연구 결과를 통해 토압식 쉴드 TBM 굴착에 의한 침하예측모델 도출에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.15-20
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• 2008

연약지반의 압밀 침하는 침하속도를 예측하거나 수치 해석적 기법에 대한 것에 집중되어 있으며 실내시험으로부터 추정된 압축특성에 대해 계측결과 등을 이용하여 재평가하려는 시도는 매우 적다. 영산강 하구지역에서 분포하는 해성점토에 대하여 실내 표준 압밀시험, 현장에서 약 3년 동안 축적된 층별침하계, 간극수압계, 지하수위계의 계측결과를 바탕으로 한 현장계측 압밀곡선, 그리고 침하해석 프로그램인 PLAXIS를 이용한 연직 배수재가 설치된 지반의 성토이력에 따른 역 해석으로 압축성을 비교 하였다. 여러 제약조건에도 불구하고 현장계측결과에 의해 평가된 현장계측 압밀곡선은 표준압밀시험 결과와 비교적 잘 일치하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1243-1251
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• 1994

연직드레인의 유효반경내에서 시간과 압밀도 관계를 계산하기 위해 음적차분해법이 적용되었으며 계산시 과잉간극수압의 소산은 두 방향으로 수행된다. 다단계 성토에 의한 지중응력 증분을 계산하기 위해, 지표면하의 연약지반은 등방균질 탄성체로서 간주하였고 각 단계 순간성토시 초기 과잉간극수압은 포화된 점성토내에서 평면변형률 조건과 탄성단계의 간극수압 응답 상태에 대한 Skempton의 간극수압계수를 이용해 계산하였다. 침하에 대해서는, 즉시 및 1 차 압밀침하량만 계산하였고, 2차 압밀침하는 고려하지 않았다. 계산된 과잉간극수압과 지표침하량이 경과시간에 대한 현성측성치와 유사한 것으로 판정되었으며, 본 연구에 적용된 계산기법(압밀특성이 다른 다층지반으로 구성된 연약지반내에 연직배수공법을 적용하고 성토가 다단계 순간성토로 이루어질 경우 과잉간극수압 소산과정을 음적 차분해법으로 근사계산)은 각 연약층의 시간-압밀도 관계를 예측하는데 이용가능할 것으로 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4C호
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• pp.229-238
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• 2006

수직배수재가 설치된 연약지반의 압밀거동을 해석하기 위하여 아무리 정교한 수치해석기법을 사용하더라도 비균질 다층지반의 대표지반정수의 추정, 압밀거동에 대한 수치모델링 및 계측시스템 오차 등과 관련된 불확실성 때문에 실제 현장에서 관측되는 거동은 설계단계에서 예측된 거동과 종종 다르게 발생된다. 본 연구에서는 다층지반으로 구성된 복잡한 압밀물성특성을 갖는 연약지반에 대하여 압밀물성특성을 정확히 예측하기 위해 유전자 알고리즘에 근거한 역해석 기법을 제안하였다. 다층 연약지반의 압밀과정 초기단계에서 계측된 거동을 바탕으로 본 프로그램에 적용된 역해석기법을 이용하여 압밀거동과 관련된 주요 설계변수를 최적화함으로써 장래의 압밀거동을 비교적 정확히 예측하는 것이 가능하다. 국내 배수재가 설치된 다층지반에 대한 예제해석을 수행하여 제안된 역해석 기법의 적용성을 검토하였다.