• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.796-800
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• 2009

토목구조물 및 사면의 붕괴는 집중호우가 내리는 경우 많이 발생하고 있으며, 특히 사면에서는 붕괴까지의 변형이 급속히 진행되어 이를 사전에 예방하기는 매우 어려운 현실이다. 침투 및 배수과정에서의 사면 붕괴는 강우침투로 인한 지반의 물리적 특성변화가 직접적으로 사면의 안전계수 변화에 영향을 주는 것으로 판단되며, 이때 발생하는 물리적 특성변화로는 침투시 사면 내 지반의 단위 중량은 증가하여 전단응력의 증가 및 전단강도 감소현상이 발생하며, 이와 반대로 사면 내 배수로 인하여 전단응력의 감소 및 전단강도의 증가현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 강우침투로 발생하는 지반의 포화도 변화를 지반 내 투수계수의 함수로 설명하여 강우로 인한 지반의 침투 및 배수과정을 규명하고자 한다. 일반적으로 지반 내 지하수의 침투과정은 라플라스 공식을 적용한다. 그러나 라플라스 공식은 정상 상태(Steady State)일 경우에만 사용할 수 있고, 강우 등으로 인한 지하수의 수두 변화가 발생한 비정상 상태(Unsteady State)의 경우에는 부적합하므로 사면과 옹벽 등의 토질구조물에서는 안전성 변화를 계산할 수 없다. 이를 위해 사면 내 지반의 침투 및 배수과정을 투수계수의 함수로 나타내어, 강우의 침투과정을 Fourier Series, 변수분리법 및 섭동함수를 사용하여 식으로 유도함으로서 강우에 의한 지반의 침투 및 배수과정에 따른 사면 내 지하수의 분포를 예측한다. 침투과정 해석을 위하여 지표에서 포화대까지의 깊이 10m의 모델사면 및 지표부터 포화대까지의 포화도는 직선으로 비례한다는 가정을 적용한다. 먼저 푸리에 급수를 이용, 시간에 따른 온도를 열전달에 관하여 편미분하여 발생하는 열확산계수를 투수계수로 변환함에 따라 지하수의 시간과 수직방향거리에 대한 지반의 포화도를 산정한다. 변수분리법은 산정된 포화도에 지반의 초기조건과 경계조건를 고려하기 위해 적용하며, 변수분리법에 의해 산정된 지하수 분포를 섭동함수법으로 과도 및 정상상태로 분류한다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Fourier Series와 변수분리법, 섭동함수를 이용하여 강우에 의한 지반의 포화도 변화를 수식적으로 나타낼 수 있으며 둘째, 지반에서의 강우침투과정을 식으로 표현함으로서, 깊이별 시간에 따른 포화도의 영역이 상부로부터 하부로 전이되는 과정을 알 수 있다. 셋째, 푸리에 급수를 이용한 지반의 침투계산으로 강우로 인한 지반의 포화영역 및 불포화영역을 명확히 구분할 수 있으며, 각 깊이별 포화도를 계산하여 각 구간에서 불포화구간의 전단강도에 대한 보다 정확한 계산이 가능하리라 판단된다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.34 no.8
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• pp.27-36
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• 2018

The collapse behavior of ground subsidence caused by continuous loss of particles depends on the saturated condition and density of the ground. In this study, types of ground subsidence were classified based on the saturated condition and each type was performed on the different relative density to analyze the influence factors on the collapse behavior by distinct element method. According to analysis results, the relatively small amount of settlement occurred on the dense ground and a cavity was created under dense-unsaturated ground. In contrast, loose ground showed the large amount of settlement and collapsed immediately without cavity formation even if the unsaturated ground was simulated. The results demonstrated that because the relative density has influence on the mechanical interlocking and saturated condition has influence on the inter-particle force, these are important factors to change the collapse behavior.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.37 no.12
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• pp.73-87
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• 2021

Pile-supported wharf is a structure that can transmit and receive cargo, and it is mainly installed on saturated inclined ground. In the seismic design of these structures, the codes suggest using the response spectrum analysis method as a preliminary design method. However, guideline on modeling method for pile-supported wharf installed in saturated soil is lacking. Therefore, in this study, the dynamic centrifuge model test and response spectrum analysis were performed to evaluate the seismic performance of pile-supported wharf installed into the saturated soil. For the test, some sections (3×3 pile group) among the pile-supported wharf were selected, and they were classified into two model (dry and saturated sand model). Then the response spectrum analysis was performed by using the soil spring method to the test model. As a result of test and analysis, the m om ent difference occurred within a m axim um of 51% in the dry sand m odel and the saturated sand model where liquefaction does not occur, and it was found that the pile moment by depth was properly simulated. Therefore, in the case of these models, it is appropriate to perform the modeling using the Terzaghi (1955) constant of horizontal subgrade reaction (n_h)

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.4
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• pp.27-37
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• 2001

본 연구에서는 지금까지 수행한 건조토 지반에 대한 말뚝의 수평거동 연구의 연속된 연구로서 지반내에 함수비가 존재하는 포화토 및 습윤토 지반에서의 수평거동에 대한 지반내 함수비의 영향성을 평가하고자 함이 목적이다. 말뚝의 수평거동을 고찰하기 위하여 각각 다른 함수비를 갖는 네 종류의 지반과 말뚝의 두부 및 선단 구속조건이 다른 네 종류의 말뚝조건으로 모형실험을 수행하였다. 본 연구에서 1회의 지하수 상승과 하강을 반복하는 모형실험결과에 의하면, 포화토와 습윤토 지반의 수평지지력은 건조토 지반에 비하여 각각 26%~45% 감소와 20%~36%정도 증가하는 것으로 나타났다. 말뚝두부 고정과 선단 자유조건의 경우, 동일 수평변위 1mm에서의 최대 휨모멘트는 건조토 지반에 비하여 25%의 함수비를 갖는 습윤토 지반에서 약 48% 증가하나, 34.06%의 함수비를 갖는 포화토 지반에서는 반대로 68% 감소하였다. 이는 지하수의 존재로 인한 입자간 인력에 의한 유효응력과 겉보기강도의 증가 그리고 단위중량의 증가로 설명할 수가 있다. 지속수평하중에 대한 수평변위와 최대 휨모멘트의 변화를 포화토 및 습윤토 지반에서 관찰할 수 있었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.38 no.10
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• pp.41-48
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• 2022

The mass density of the medium (ρ) used to calculate the maximum shear modulus (G_max) of the saturated ground based on the shear wave velocity is unclear. Therefore, to determine the mass density, a verification formula and five scenarios were established. Laboratory tests were conducted, and the obtained results were compared. The mass density of the medium was assumed to be saturated (ρ_sat), wet (ρ_t), dry (ρ_dry), and submerged conditions (ρ_sub), and the V_s ratios of saturated to dry condition were obtained from each case. Assuming the saturated density (ρ_sat), the V_s ratio was consistent with the value from the resonant column test (RCT) results, and the value from the bender element test results was consistent with the wet density assumption (ρ_t). Considering the frequency range of earthquakes, it is concluded that applying the saturated density (ρ_sat) is reasonable as in the RCT results.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.20 no.8
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• pp.159-166
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• 2004

In this study, experiments on the SWCC were performed in order to find out the characteristics of unsaturated soil and to analyze the stability of unsaturated weathered slopes with rainfall-induced wetting. Several soil types classified by mixture portion of clay (CH) in the weathered soil (SW) were used in experimental tests. To achieve the SWCC, the filter paper method was used on SW with varying clay contents. A tensiometer test was used for measuring wetting front suction of the soils in a laboratory with varying relative densities. Based on the experimental results, it is shown that the wetting front suction increases as clay contest of mixture soil increases : in particular, the wetting front suction increases sharply as the clay contents increase. It is also found that wetting front suction affects the initial wetting band depth and stability of the slope.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.38 no.1
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• pp.17-33
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• 2022

This study describes the effect of ground water table on the dynamic analysis of single piles subjected to earthquake loading. The dynamic numerical analysis was performed for different dry and saturated soils with varying the relative densities of surrounding weathered soils (SM). The test soil was a weathered soil encountered in the engineering field and bender element tests were conducted to estimate the dynamic properties of test soil. The Mohr-Coulomb model and Finn model were used for soil, dry and saturated conditions, respectively. These models validated with results of centrifuge tests. When compared with the results from the soil conditions, saturated cases showed more lateral displacement and bending moment of piles than dry cases, and this difference caused from the generation of excess porewater pressure. It means that the kinematic effect of the soil decreased as the excess pore water pressure was generated, and it was changed to the inertial behavior of the pile.

• Journal of Korean Society of Disaster and Security
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• v.10 no.1
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• pp.47-53
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• 2017

Accurate exploration of the risk factors of the ground subsidence is needed to predict and evaluate the subsidence of the surrounding ground due to the excavation of the ground. In this study, we analyzed the distribution of soil relaxation area by analyzing the behavior around the ground excavation site and simulated the GPR exploration under various conditions. As a result, Although there are some differences according to the water content, distribution of the strata and the distribution of the relaxation region were confirmed in the unsaturated soil, and it was found that there was a difficulty in the GPR exploration in the saturated soil.

• Geotechnical Engineering
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• v.15 no.5
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• pp.15-23
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• 1999

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.674-677
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• 2010

본 논문에서는 지반에 매립된 파이프에서 전파되는 유도초음파의 종파 모드 특성을 분석하였다. 지상 배관과는 달리 매립 배관에서는 주변 매질로 유도초음파의 누설이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 유도초음파의 감쇠가 상대적으로 커질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유도초음파의 여러 특성들 중 종파 모드의 감쇠 특성을 중점적으로 분석하였다. 감쇠에 영향을 미치는 지반의 파동 특성(밀도, 체적종파속도, 체적횡파속도)을 결정하기 위하여 포화도와 다짐을 고려하였다. 포화도가 증가할수록 지반의 체적종파속도와 체적횡파속도는 감소하며, 다짐된 지반은 밀도와 체적종파속도, 체적횡파속도를 증가시킨다. 이와 같은 조건으로 결정된 지반의 파동 특성치와 배관의 물성치를 바탕으로 유도초음파 종파 모드의 감쇠 곡선을 계산하고, 특성을 분석하였다. 결과적으로 포화도가 증가할수록 종파 모드의 감쇠는 감소하는 경향을 나타내었고, 다짐이 증가할 경우 감쇠는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냄을 알 수 있었다.