• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.433-452
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• 2018

쉴드 TBM 공법은 터널 굴착으로 인한 터널 굴진면과 굴착면의 변형을 억제하여 지반의 변형을 최소화할 수 있는 공법이다. 이를 위해 쉴드 TBM의 운전 조건들을 적절히 제어하는 것은 매우 중요하다. 쉴드 TBM 공법의 여러 가지 운전 조건 중 굴진면압과 뒤채움주입압은 지반에 직접 압력을 가하는 과정으로 굴착에 인한 지반변위의 억제 뿐만 아니라, 지반 내 유효응력 및 간극수압의 변화에 영향을 미치는 요인이다. 굴진면압과 뒤채움압의 작용에 대한 지반의 반응은 지반의 강성 및 투수성에 따라 상이하다. 특히, 포화된 연약 점성토의 경우 굴진면압과 뒤채움압에 의한 지반 내 응력 변화의 영향이 장시간동안 잔류하므로 이에 대한 반응은 투수성이 큰 지반과 구별되는 거동을 보인다. 따라서 본 논문에서는 유한 요소법을 이용한 응력-간극수압 연계 매개변수해석을 통해 포화 점성토 지반에서 쉴드 TBM 운전 조건과 지반의 강성과 투수성이 지표침하에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과, 점성토 지반의 지표침하는 즉시침하와 압밀침하로 구분할 수 있었으며, 특히 압밀침하 거동은 지반의 투수성과 강성의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한, 굴진면압과 뒤채움압의 증가가 항상 지표침하 감소로 이어지지는 않고, 임의 크기의 압력(한계 압력) 이상으로 증가된 굴진면압과 뒤채움압은 역으로 지표침하를 증가시키는 요인으로 작용할 수 있음이 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.83-98
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• 2005

본 연구에서는 포화 점성토지반 침하량의 합리적인 평가를 위한 새로운 개념의 응력경로법 적용방법을 제안하였다. 제안된 적용방법은 특정 점성토지반에 대해 구조물 침하와 관련하여 현장에서 나타날 수 있는 모든 응력변화 조건을 포괄하는 특성변형거동을 실험적으로 선행하여 평가한 다음, 이를 이용하여 일체의 추가적인 시험없이 발생가능한 다양한 현장조건에 대해 손쉽게 침하량을 평가하는 방법이다. 본 연구의 Part I에서는 이러한 새로운 침하량 평가개념의 실용화와 관련하여 포화 점성토지반의 침하관련 특성변형거동을 최소한의 시험만으로 효율적으로 평가하고 이를 바탕으로 임의의 응력변화 조건에 대해 손쉽게 변형거동을 예측하는 구체적인 방법을 개발하였으며, 그 적용성을 실제 사례를 통해 명확히 확인하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.283-286
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• 2007

지반을 보강 또는 지하수를 차단하기 위해 실시되는 그라우팅과 같은 공법이 제대로 효과를 발휘하기 위해서는 bulging 또는 sheet 형태의 그라우트체 형상의 조절이 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 그라우트체 형상에 영향을 끼치는 인자를 찾기 위해 포화된 사질토지반에서의 그라우트 실험을 다수 실시하였다. 그라우트의 주입속도와 점성의 크기, 사질토의 상대밀도와 입도크기의 인자를 사용하여 실험을 사용한 결과, 비교적 느린 주입속도와 작은 상대밀도, 그라우트의 점성과 입자가 클수록 bulging 형상의 그라우트체가 형성이 되었다. 이와는 반대로 빠른 주입속도와 높은 상대밀도, 그리고 그라우트의 점성과 흙 입자가 작을수록 sheet 형상의 그라우트체가 형성이 됨을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.99-114
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• 2005

본 연구의 Part I에서는 포화 점성토지반 침하량의 합리적인 평가를 위한 새로운 개념의 응력경로법 적용방법을 제안하였으며, 이러한 새로운 개념의 실용화와 관련하여 포화 점성토지반의 침하관련 특성변형거동을 효율적으로 평가하고 활용하는 구체적인 방법을 개발하였다. 본 Part II에서는 이러한 선행 연구결과를 바탕으로 실제 침하량 평가에 활용가능한 수준의 침하량 평가절차를 개발하였으며, 다양한 예제에 대한 침하량 분석을 통해 그 적용성과 유용성을 확인하였다. 이와 더불어 개발된 평가방법과의 비교를 통해 기존 평가방법들의 한계 또한 명확히 제시하였다. 본 연구에서 개발된 침하량 평가절차는 그 뛰어나고 유연한 적용성으로 인해 향후 여러 관련 시공현장에서 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 대표적인 예로, 개발된 평가절차는 특정 구조물에 대해 허용침하량 기준을 만족하도록 다양한 설계대안을 검토하거나 또는 시공과정에서 발생하는 각종 설계변경이 침하량에 미치는 영향을 즉각적으로 평가할 필요가 있는 경우 등에 효과적으로 활용될 수 있으며, 특히 동일한 지반 상에 다양한 구조물이 들어서게 될 대규모 부지에 대한 사전 검토작업에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.67-84
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• 2005

본 연구는 포화된 연약 점성토에 대한 보강효과를 분석하기 위하여 롤러 다짐장비를 사용하여 수행하였다. 시료는 12시간 수침으로 포화 상태를 만들었으며, 철재 롤러로 평면변형을 상태에서 5cm 층 두께로 4층의 다짐을 실시하였다. 보강효과를 분석하기 위하여 무보강 조건 및 부직포와 직포로 구성된 복합보강재를 사용한 보강조건으로 다짐 공시체를 제작하였다. 복합보강재의 배수효과와 인장 보강효과로 고함수비 점성토의 지지력을 증가시켜, 보강토에 대하여 큰 다짐하중을 가할 수 있게 되어 보다 큰 밀도를 효과적으로 얻을 수 있다. 또한 다짐 작업시 보강재에 의해 연직재하 하중에 대한 전단저항 반력의 감소에 의해 다짐효율을 증가시킨다. 공시체 저면에서의 최대 연직응력은 다짐두께가증가 할수록 감소하게 된다. 한편 보강재는 롤러의 연직하부의 지반강성을 증가시켜 응력집중현상이 발생한다. 이로인하여 공시체 저면에서 보다 높은 연직응력 수준을 유지하며 보다 효과적인 다짐 특성을 제공하게 된다. 시험결과로부터 연약점성토의 효과적인 다짐을 위해서는 보강재가 필수적으로 요구된다고 할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.43-54
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• 2018

해저궤도차량은 큰 중량을 가지고 포화된 해저지반 위를 구동하며 작업을 수행한다. 해저궤도차량 구동 시 궤도-지반 접지면에서는 지반의 전단 및 침하현상이 발생되며, 이로 인해 각각 지반추력 및 지반저항력이 발현되어 구동성능을 제한한다. 즉, 일반적인 포장도로 주행차량과 달리, 해저궤도차량의 구동성능은 엔진성능뿐 아니라 주행하는 지반과 차량의 상호작용에 의해 결정되는 것이다. 본 연구에서는 궤도-지반 상호작용 이론을 바탕으로 해저궤도차량에 적용될 수 있는 다양한 지반특성(흙 종류, 상대밀도 혹은 경질도) 및 차량특성(차량중량 및 궤도시스템 제원)에 따른 구동성능 평가를 수행하였다. 그 결과, 해저궤도차량이 모래지반 및 실트질 모래지반에서 운용되는 경우에는 비교적 수월하게 구동성능을 확보할 수 있지만, 점성토 지반에서는 구동성능 확보에 어려움이 있을 것으로 나타났다. 특히, 점성토 지반에서 운용되는 해저궤도차량의 중량이 큰 경우 전반적인 구동성능 및 등판능력이 매우 떨어지는 것으로 평가되어, 구동성능을 확보하기 위한 추가적인 보안방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제5권4호
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• pp.47-60
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• 1989

해성토는 유기질등 부폐등으로 흔히 methane등을 생성하여 개스를 간극속에 함유하는 경우가 많다. 따라서 이 개스는흙의 포화를 방해하게 되고,외부에서 작용하는 압력에 따라흙의 반응이 다양하게 나타난다. 특히, 개스를 함유한 흙의 거동의 대표적인 차이에는 비배수상태에서 외력이 작용할 때의 반응에 관한 것이다. 본 연구는 비배수 및 배수상태하에서 개스를 함유한 흙의 압밀거동을 실험을 통해 관찰하고, 개스를 포함한 간극수의 변화는 총응력에 상관관계가 있음을 알았으며, 압밀 압력의 변화에 따른 개스기포를 감싸는 포화된 흙의 거동을 분석하였고, 비배수상태에서 반복하중이 작용하는 경우, gassy soil의 거동을 살펴보았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.5-13
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• 2021

인구증가와 산업발달로 산업폐기물의 발생량은 매년 증가하고 있으며, 미분된 석탄을 사용하는 화력발전소에서는 석탄의 연소 후에 많은 양의 석탄회가 발생된다. 이 중 비산재(fly ash)는 시멘트 제조 원료 및 콘크리트 혼화재 등으로 재활용되고 있으나, 약 20%는 활용되지 못하고 매립되고 있다. 이러한 많은 양의 석탄회가 지속적으로 매립됨으로 인해 매립지의 포화문제와 토양 및 수질오염 등의 환경오염 문제로 석탄회의 올바른 처리와 재활용 방안의 모색이 필요하다. 최근 지하구조물 공사와 고성토부의 교대 뒷채움 공사 등 장소가 협소하여 다짐작업이 어려운 공사가 증가하고 있으며 특히, 복토 및 뒤채움 작업은 굴착과정 중 자연지반의 교란을 수반하기 때문에 복토에 따른 철저한 다짐관리가 구조물과 지반의 안정에 필수적이다. 그러나 배후지반이 협소하거나 적절한 다짐장비의 부족, 과다짐으로 인한 구조물의 손상 등의 문제로 인하여 다짐관리가 어려운 실정이다. 따라서, 최근에는 다짐작업이 필요하지 않으면서도 적정한 강도를 발휘할 수 있는 유동성 성토재료의 사용이 증가하고 있다. 유동성 성토재료는 주재료인 토사에 물과 시멘트 등의 고화재를 혼합하여 조성된 안정처리토로서 경화되기 전에는 높은 유동성을 지니고 있어 다짐작업이 필요하지 않으며, 경화 후에는 일반 토사에 비해 높은 강도와 지중매설물에 작용하는 토압 감소효과를 얻을 수 있기 때문에 다짐이 곤란한 장소에서의 되메우기나 충전 등에 활용되고 있다. 본 연구에서는 고함수비의 점성토와 산업폐기물인 석탄회를 활용한 유동화 처리토의 사용 가능성을 평가하기 위하여 재료의 유동 특성, 강도, 지지력 특성을 분석하고 지중매설물에 적용 시 토압감소 효과를 규명하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.502-508
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• 2021

포화된 연약 점성토 지반에서 침하량을 예측하는 것은 연약 지반 설계 시 매우 중요하다. 이 연구에서는 낙동강 지류 인접 지역인 김해진영 지구를 대상으로 피에조콘 관입시험을 실시한 지반조사 자료를 참고하여 침하량 산정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법에 대하여 고찰하였다. 해당 지역의 지반을 두 가지 Robertson Chart(1986, 1990)에 따라 분류하고 대표적인 지반 침하량 산정 공식인 Terzaghi(1925) 침하량 산정 공식 및 Sanglerat(1972) 침하량 산정 공식에 의해 이론 침하량을 산정하였다. 산정된 이론 침하량을 실제로 측정한 계측 침하량과 SPSS 상관분석을 통해 비교함으로써 보정계수를 산정하였다. 연구결과 이론 침하량과 계측 침하량의 평균오차율은 각각 17.28% 및 26.96%로 나타났다. 또한 이 지역의 경우 Terzaghi(1925) 방법에 의한 이론 침하량 산정결과가 Sanglerat(1972) 방법으로 구한 이론 침하량보다 계측 침하량에 더 근접한 것으로 나타나 Terzaghi(1925) 침하량 산정 방법이 더 정밀한 것으로 나타났다. 또한 산정된 보정계수를 사용하면 이 지역의 침하량 예측의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.59-67
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• 2006

동일한 흙으로 조성된 모형지반에 대하여 1-g 모형실험과 원심모형실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 원형지반은 10m 두께의 수평하고 느슨한 포화 사질토 지반으로 가정하였다. 1-g 모형실험은 1/20 축소모형, 원심모형실험은 1/40 축소모형을 이용하였다. 원심모형실험의 경우 점성유체를 사용하여 동적시간에 대한 상사비와 과잉간극수압소산시간에 대한 상사비가 동일하도록 하였다. 원심모형실험의 계측결과는 원형지반의 거동으로 가정하였다. 그리고, 1-g모형실험에 정상상태개념 및 두 가지 시간상사비 등을 적용하여 원형지반의 거동을 모사하고자 하였다. 동일한 위치에서의 과잉간극수압, 지반가속도 그리고 지표 침하량 등을 계측하여 비교하였다. 실험결과 지반의 투수계수가 작아서 진동 중 과잉간극수압 소산의 영향이 작고, 소산시간상사비를 적절하게 결정하면 1-g 모형실험으로부터 원형지반의 과잉간극수압 거동을 모사할 수 있는 것으로 나타났다.