• 터널과지하공간
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• 제24권6호
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• pp.440-448
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• 2014

수압파쇄 기술은 가스나 석유, 지열 등 에너지자원의 회수율을 향상시키기 위해 다양한 분야에서 응용되고 있으며 수압파쇄 메커니즘 규명 및 응용분야에 대한 연구는 꾸준히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 효과적인 수압파쇄를 위하여 실제 현장과 유사한 상황을 구현할 수 있는 축소모형실험을 통해 유도홈의 개수에 따른 수압파쇄시 균열발생 압력을 분석하기 위하여 수압파쇄 시험 장치를 구축하여 수압파쇄 시험을 실시하였다. 또한 그 결과를 토대로 물성과 역학적인 특성을 취득하여 3차원 개별 요소 프로그램인 3DEC을 이용한 수치해석적 모델링 값과 비교 분석함으로써 신뢰성 있는 결과를 도출하고자 하였다. 그 결과 유도홈을 이용할 경우 효과적인 균열 발생이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.93-105
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• 2001

해성토층(풍화토 및 모래질 충적토가 암반 위에 쌓인) 위에 준설매립된 수도권 해안매립지역에서 원형의 대심도 굴착공사로 인하여 발생하는 지중연속벽의 수평변위에 대한 현장계측을 중심으로 연구를 수행하였다. 현장측정으로는 지중연속벽의 8방향에서 벽체수평변위와 철근응력, 토압, 간극수압 등이 측정되었고, 정확한 측정결과를 얻기 위하여 합리적인 해석 및 보정방법이 연구되었다. 현장측정결과 굴착시공단계에 따라서 벽체수평변위가 증가하였으며, 일정깊이에 존재하는 점토층을 굴착함으로써 간극수압의 급격한 변화가 측정되었다. 한편, 굴착전후의 구속압감소에 따른 지반물성치의 변화를 정리하였다. 굴착전후의 탄성계수는 일정깊이까지 상당한 정도로 감소됨을 알 수 있었고 굴착전후 여러 가지 시험방법에 따른 탄성계수의 차이들을 비교하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권6호
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• pp.45-56
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• 1998

대상 연약지반의 적절한 개량기술 선택과 개량 효과들을 평가, 관리하기 위해서는 현장 연약 점토지반 특성을 정확히 평가할 수 있는 적절한 현장 시험기법의 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 여러 현장시험 방법 중에 경제적이면서도 효과적인 것으로 알려져 국내에서 그 수요가 증가하고 있는 피에조 콘(piezocone)과 딜라토메터(dilatometer)를 이용하여 연약지반의 현장 물성을 평가하고 비교하였다. 연구결과 두 장비 모두 유사한 흙 분류 결과를 제공하였으나. 특히 간극수압으로부터 도출한 흙 분류 결과가 연약점토층 사이에 실트나 모래층 들이 산재한 우리나라 실정에 보다 적절하며 일관성 있는 결과를 주는 것으로 평가되었다. 점토층의 비배수 전단강도는 피에조 콘의 경우 간극수압과 선단저항력으로부터 도출된 간들이 유사하였고 딜라토메터로부터 추정된 비배수 전단강도는 피에조 콘의 두 관측 값으로 유추된 결과들의 평균간에 근접한 것으로 평가되었다. 그리고 실트 또는 모래층이 산재하는 경우 연약지반의 압밀특성을 평가하기 위해서는 관입과정에서 유발되는 소산효과를 고려한 이론적 시간계수가 보다 적절한 것으로 평가된다.

• 터널과지하공간
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• 제30권3호
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• pp.242-255
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• 2020

본 연구에서는 FLAC3D가 Opalinus Clay 암반의 열-수리-역학적 복합거동을 재현하고 이를 예측할 수 있는지 그 적용성을 검토하고자 국제공동연구 DECOVALEX-2015에서 참여하였으며, 그 일환으로 스위스 Mont Terri Rock Laboratory에서 수행된 Heater Experiment-D (HE-D)에 대한 모델링을 수행하였다. FLAC3D를 이용한 수치해석의 타당성을 평가하기 위해 현장시험에서 계측된 16 지점의 온도, 6 지점의 공극수압, 그리고 22 지점의 변형률 데이터와 비교하였다. 대상 암반의 열-수리-역학적인 이방성을 고려함으로써 Opalinus Clay 암반의 온도 변화 그리고 온도변화에 따른 공극수압의 변화와 같은 열-수리적 거동은 전반적으로 유사하게 나타났으나, 역학적 거동의 경우 변형률 데이터를 비교했을 때 온도와 공극수압과는 달리 계산된 변형률 일부만이 유사한 거동을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.85-97
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• 1999

낙동강 하구의 삼각주 점토에 대하여 현장계측, 실내 및 현장토질시험결과를 이용한 산정법들에 의하여 OCR이 분석되었다. 그 결과, 표준압밀시험결과에 의한 OCR이 0.4~0.7인데 반하여, 현장계측값의 분석으로 얻어진 OCR은 0.95~l.20으로 얻어졌다. 소산시험에 의하여 과잉간극수압의 존재를 거의 확인할 수 없었으므로 미압밀점토의 존재는 찾기 어려웠다. 그리고 피에조콘시험을 이용한 Mayne(1991) 및 Cao 등(1996)의 산정법과 콘관입시험을 이용한 Mayne ＆ Kemper(1988)의 산정법에 의한 결과가 현장계측값의 분석법에 의한 결과와 잘 일치하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권4호
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• pp.141-150
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• 1998

본 논문은 콘 선단부에서 간극수압을 관측하는 피에존 콘의 소산시험으로부터 현장 압밀계수 결정시 최적화 기법의 적용에 관한 기존의 연구를 바탕으로 현재 우리나라에서 사용되고 있는 피에조 콘 관입기 콘 선단부 뒤에서의 간극수압 관측의 경우에 대하여 최적화를 사용한 압밀계수 결정방법을 적용한 연구를 수행하였다. 수치 검증예제와 국,내외의 실제예제를 통하여 적용된 최적화 기법의 안정성과 초기 입력 값에 영향을 받지 않는 수렴성을 확인하였으며 제안된 방법이 계측된 소선곡선과 프로그램으로 예측된 소산곡선의 차이를 최소화하는 수평 압밀계수를 산정함으로써 실제 현장의 압밀거동을 모사하기에 매우 효과적 이라 사료된다.

• 터널과지하공간
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• 제11권3호
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• pp.237-247
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• 2001

이 연구에서는 수압파쇄시험 결과의 해석에 대한 파괴역학모델의 적용성을 검토하기 위해 시험결과의 해석에 주로 이용되고 있는 탄성모델과 함게 파괴역학모델을 이론적으로 고찰하였으며, 국내에서 실시된 4개 현장의 측정결과를 이용하여 각 모델의 해석 결과를 비교·검토하였다. 파괴역학모델로부터 얻어진 해석 결과는 탄성모델에 의한 계산 값과 차이를 보였으며, 이러한 차이는 기존 균열의 길이가 작을수록 크게 나타났다. 파괴역학모델은 균열 길이의 판단이 가능한 경우와 같이 특수한 조건에 대해서만 적용이 가능할 것으로 판단된다. 암석의 인장강도는 파괴역학모델에 의한 값이 가장 크게 나타났으며, 압열인장시험, 탄성모델에 의한 값의 순서로 크게 나타났다. 이러한 현상은 시험규모에 따른 크기효과 때문이며, 따라서 수압파쇄시험의 탄성모델로부터 얻어진 암석의 인장강도는 현지암반의 인장강도를 추정할 때 이용될 수 있을 것으로 보인다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6C호
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• pp.339-347
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• 2008

현장 관입 실험은 프로브 관입에 따라 주변 지반을 의도적으로 파괴시켜 지반특성을 파악할 수 있다. 본 논문의 목적은 현장 점토지반에 서로 다른 크기의 프로브 관입으로 인한 간극 수압 소산 특성을 이용하여 파괴에 따른 교란 효과를 분석하는 것이다. 현장 실험을 수행하기 위해 콘관입 시험(CPT), 딜라토미터 시험(DMT) 그리고 현장 속도 프로브 장비(FVP: Field Velocity Probe)가 사용되었다. 샌드 매트(sand mat), PBD 그리고 사석을 이용한 지반 개량 중인 부산 북컨테이너 현장에서 실험이 진행 되었으며, 샌드 매트(sand mat)공법 이후 실내 실험을 수행하기 위해 시료가 채취 되었다. 실내에서는 물성치 실험 및 압밀 실험을 수행하여 지반 특성과 수평압밀계수 값을 도출하였다. 현장 실험은 지반 개량 후 압밀도 90% 시점에서 사석 제거 후 케이싱을 통해 CPT, DMT 그리고 FVP 순서대로 실험이 수행 되었다. 관입에 따른 영향 범위를 최소화 시키기 위해 각각의 실험은 3m 간격을 유지 하였으며, 매 심도 24m에서 관입을 멈추고 시간에 따른 간극 수압 변화 양상을 측정하였다. 실내 압밀 실험을 통해 수평 압밀 계수$(C_h)$를 산정하였으며, 현장 실험을 통해 각 프로브에 따른 $t_{50}$ 값을 계산 하였다. $t_{50}$값을 이용하여 산정된 등가 유효 반경은 FVP가 가장 작게 그리고 DMT가 가장 크게 산정되었다.

• 터널과지하공간
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• 제18권1호
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• pp.80-89
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• 2008

암반 내 작용하는 초기응력이 지하 암반 구조물의 안정성에 미치는 영향은 시공 심도가 깊어지고 단면 규모가 커질수록 증가하게 된다. 일반적으로 초기응력 측정은 암반 구조물의 설계단계에서 시공 예상지역 내 지표 수직공을 이용하여 수압파쇄법에 의해 이루어져 왔다. 그러나 조사단계에서 초기응력 측정이 이루어지지 않았거나 지형, 지질 특성상 과지압의 가능성이 있거나 또는 조사 과정에서 높은 수준의 초기응력장 분포가 확인된 지역에서는 시공의 안정성과 기존 설계의 적합성을 확인하기 위해서는 시공 현장의 지하 공간에서 상세 초기응력 측정을 수행하는 것이 바람직하다. 본 논문의 연구지역은 전라남도 OO시 남동부에 위치한 추가 석유 비축기지 건설현장으로 설계 전 상세 지반조사를 통해 측압계수 3.0 이상의 값을 가지는 과잉 수평응력장이 관찰된 지역이다. 본 연구에서는 비축기지 지하 건설 현장 내 굴착된 수벽터널용 공동에서 시추된 2개의 시험공에서 수압파쇄법에 의한 초기응력 측정을 시행하였다. 조사 범위는 지표로부터 약 $180m{\times}300m$ 심도구간이며 균열 조사에는 초음파 주사검층법을 적용하였다. 지표로부터 심도 200m 이상인 일부 조사 구간에서 측압계수 2.50 이상의 값을 가지는 큰 수평응력 성분들이 관찰되었고 전반적인 시험 결과는 설계 전 단계에서 수행된 조사 결과와 매우 유사한 양상을 나타내었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.57-70
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• 2002

국토의 65 % 이상이 산악으로 구성된 이유로 90년대 이후 산악지형의 암반을 대상으로 한 대규모 교통터널, 에너지 비축시설 및 산업용 저장소와 같은 대형 토목구조물의 필요성이 크게 증가하고 있다. 암반내 시공되는 토목 구조물의 설계과정에서 현지 암반의 초기응력장에 대한 정량적인 자료가 주요한 핵심요소로 작용하며 이러한 초기응력장에 대한 제반 정보를 획득하기 위한 목적으로 국내에서는 정밀 지반조사 과정에서 수압파쇄법이 대표적으로 사용되고 있다, 본 논문에서는 국내 각지의 산악지형에서 얻어진 수압파쇄시험 현장 측정 자료들에 대한 해석결과를 바탕으로 국내 산악지형의 암반내 초기응력 분포 특성에 대한 분석을 수행하였다.