• 제목/요약/키워드: Anisotropic consolidation

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Undrained solution for cavity expansion in strength degradation and tresca soils

  • Li, Chao;Zou, Jin-feng;Sheng, Yu-ming
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제21권6호
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    • pp.527-536
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    • 2020
  • An elastic-plastic solution for cavity expansion problem considering strength degradation, undrained condition and initial anisotropic in-situ stress is established based on the Tresca yield criterion and cavity expansion theory. Assumptions of large-strain for plastic region and small-strain for elastic region are adopted, respectively. The initial in-situ stress state of natural soil mass may be anisotropic caused by consolidation history, and the strength degradation of soil mass is caused by structural damage of soil mass in the process of loading analysis (cavity expansion process). Finally, the published solutions are conducted to verify the suitability of this elastic-plastic solution, and the parametric studies are investigated in order to the significance of this study for in-situ soil test.

다양한 변형 조건하에서 직교 이방성 지반의 압밀계수에 관한 연구 (A Study on the Coefficients of Consolidation of the Cross-anisotropic Foundation under the Various Deformation Modes)

  • 정영훈;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.161-171
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    • 2001
  • 점성토의 압밀거동은 투수성뿐만 아니라 변형 특성에 따라 크게 영향을 받으며, 변형 특성은 재하 방법에 따른 변형조건과 흙의 특성, 특히 이방성에 따라 다르게 나타난다. 이 논문에서는 점성토의 이방적 변형 특성이 압밀거동에 미치는 영향을 분석하기 위하여 다양한 변형 조건에 대한 압밀방정식과 압밀계수를 직교 이방성 탄성이론을 이용하여 유도하였다. 다양한 변형 조건에서 등방과 이방적 변형 특성하의 압밀계수를 평가하였으며, 그 결과 탄성계수의 이방성이 압밀계수에 미치는 영향이 매우 크고, 특히 수평방향의 변위가 허용되고, 수직방향의 변위가 구속될수록 크게 나타났다. 따라서 점성토 지반에 대한 하중 재하시 압밀소요시간의 정확한 예측을 위해서는 발생 가능한 변형 조건과 이방적 변형 특성에 대한 적절한 고려가 매우 중요함을 알 수 있었다.

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진동삼축시험을 통한 실트질 모래의 액상화 강도에 대한 연구 (Liquefaction Strength of Silty Sand through Dynamic Triaxial Tests)

  • 박종관;김상규;한성길
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권1호
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    • pp.59-70
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    • 1998
  • 국내 해안에 퇴적된 실트질 모래와 hydraulic fill한 지반에서 채취한 시료의 액상화 강도 측정을 위해 응력제어 진동삼축압축시험을 수행하였다. 이를 위해 1) 불교란시료와 교란시료의 액상화 강도 산정과 2) 등방 압밀된 시료와 비등방 압밀된 시료의 반복삼축시험결과 비교, 3) 본 시험결과와 국내 다른 시험자료 및 외국의 결과를 비교하였다. 등방 압밀 시료의 액상화 강도는 시료의 상대밀도에 따라 나타내었다. 실트질 함유량이 30%이하의 경우 액상화 강도는 실트질 영향을 거의 받지 않음이 나타났다. 비등방 압밀된 시료의 액상화 강도는 수직응력을 구속응력으로 나눈 유효압밀비에 영향을 받는다. 본 연구의 시험결과 한국 서해안의 실트질 모래의 액상화 강도는 Seed and Pea cock(1971)가 제안한 범위에서 내에 있음을 알 수 있다.

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Elasto-plastic solution for cavity expansion problem in anisotropic and drained soil mass

  • Li, Chao;Zou, Jin-feng;Li, Liang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권6호
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    • pp.513-522
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    • 2019
  • This study presents an elasto-plastic (EP) solution for drained cavity expansion on the basis of unified strength failure criterion and considers the influence of initial stress state. Because of the influence of initial consolidation of soil mass, the initial stress may be anisotropic in the natural soil mass. In addition, the undrained hypothesis is usually used in the calculation of cavity expansion problem, but most of the cases are in the drained situation in practical engineering. Eventually, the published solution and the presented solution are compared to verify the suitability of the study.

이방 구속 조건에서 실지진 하중을 이용한 액상화 저항강도 특성 분석 (A Study on the Liquefaction Resistance of Anisotropic Sample under Real Earthquake Loading)

  • 이재진;정상섬;김수일
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1188-1191
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    • 2009
  • In this study, cyclic triaxial tests were performed with the samples which were anisotropically consolidated using irregular earthquake loading to consider in-situ condition and seismic wave. The consolidation pressure ratio(K) was changed from 0.5 to 1.0. The Ofunato and Hachinohe wave are applied as irregular earthquake loading and liquefaction resistance strength was estimated from excess pore water pressure(EPWP) ratio. As results of the cyclic triaxial tests, buildup of EPWP ratio increased as K value increased. It shows, that the isotropically consolidated sands is more susceptible to liquefaction than anisotropically consolidated sands under equal conditions such as confining pressure and dynamic loading.

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점성토에 있어서 비등방 점탄소성 Bounding Surface 모델의 모델정수에 관한 연구 (A Study on the Model Parameters of the Anisotropic Elastoplastic-Viscoplastic Bounding Surface Model for Cohesive Soils)

  • Kim, Dae-Kyu
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.67-75
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    • 2000
  • 본 연구에서는 지반의 비등방성을 고려한 점탄소성 bounding surface 모델의 정확성을 검증하고 모델정수의 영향을 고찰하였다. 이를 위하여 모델을 컴퓨터 프로그래밍 하였으며 실내시험을 실시하였다. 실내시험으로는 표준압밀시험, 등방/비등방 압밀 삼축압축시험, 크리프 시험 등이 실시되었다. 연구결과, 컴퓨터 프로그램을 이용한 해석결과와 실내시험 결과는 잘 부합되었으며, 탄소성 모델정수의 영향은 크지 않았으나 점소성 모델정수의 영향은 해석결과에 큰 영향을 미치는 것으로 고찰되었다.

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시화지역 퇴적층의 퇴적환경과 압밀 특성에 관한 연구 (An experimental study on depositional environments and consolidation properties of Shihwa deposits)

  • 원정윤;장병욱;김동범;손영환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.203-210
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    • 2004
  • Consolidation properties were analysed by means of depositional environments. Depositional environments including geochemical properties, porewater chemistry, sediment structures, particle size distributions and carbon age dating were analysed using undisturbed samples retrieved successively from a boring hole in the study area. Laboratory oedometer tests and anisotropic consolidated triaxial tests(CKoUC) were performed to examine the overconsolidation phenomenons. Based on the carbon age dating results and profiles of geochemical properties, porewater chemistry, salinity and pH, it was founded that the upper silt/clay complex layer was deposited under marine condition while sand and clay layers were deposited under fluvial condition. Planar laminated structures of silts and clays were dominant in marine deposits. Although there was no clear evidences that geological erosion had been occurred in marine deposits, overconsolidation ratio obtained from oedometer tests were greater than unity. Stress paths of samples behaved similar to those of normally consolidated clays. Data plotted in stress state charts proposed by Burland(1990) and Chandler(2000) showed that the marine deposits were geologically normally consolidated. These apparent overconsolidations can be explained by the fabric and chemical bonding due to the difference of the rate of deposition.

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Numerical modelling of Haarajoki test embankment on soft clays with and without PVDs

  • Yildiz, Abdulazim;Uysal, Firdevs
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제8권5호
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    • pp.707-726
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    • 2015
  • This paper investigates the time dependent behaviour of Haarajoki test embankment on soft structured clay deposit. Half of the embankment is constructed on an area improved with prefabricated vertical drains, while the other half is constructed on the natural deposit without any ground improvement. To analyse the PVD-improved subsoil, axisymmetric vertical drains were converted into equivalent plane strain conditions using three different approaches. The construction and consolidation of the embankment are analysed with the finite element method using a recently developed anisotropic model for time-dependent behaviour of soft clays. The constitutive model, namely ACM-S accounts for combined effects of plastic anisotropy, interparticle bonding and degradation of bonds and creep. For comparison, the problem is also analysed with isotropic Soft Soil Creep and Modified Cam Clay models. The results of the numerical analyses are compared with the field measurements. The results show that neglecting effects of anisotropy, destructuration and creep may lead to inaccurate predictions of soft clay response. Additionally, the numerical results show that the matching methods accurately predict the consolidation behaviour of the embankment on PVD improved soft clays and provide a useful tool for engineering practice.

정규압밀점토의 비배수 전단강도에 대한 이방압밀효과 (Effects of an Anisotropic Consolidation on the Undrained Shear Strength of a Normally Consolidated Clay)

  • 강병희;윤호창
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권1호
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    • pp.63-70
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    • 1994
  • 수평지반내의 한 지점에 대한 원위치의 압밀상태는 $K_0$-이방압밀 되어있으며 토압계수 $K_0$값은 흙의 성질과 옹력이력에 따라 다르다. $K_0$-이방정규압밀점토지반의 원위치 비배수전단강도를 등방압밀시헙에 의해서 추정하기 위하여 4가지의 압밀응력비($K={\sigma}'_{3c}/{\sigma}'_{1c}$)로서 이방압밀시킨 비배수전단시험을 시행하여 ($S_u/{\sigma}'_{1c})_{CKU}=\alpha(S_u/{\sigma}'_{1c})_{CIU}$로 나타내는 강도비 $\alpha$와 압밀응력비 K의 관계를 나타내었다. 시험결과 강도비 $\alpha$는 압밀웅력비가 클수록 증가하고 내부마찰각$\Phi'$$\Phi'_{CKU}/\Phi'_{CIU}/$비도 압밀 응력비가 클수록 동시에 증가한다.

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이방압밀이 반복하중을 받은 과압밀점토의 비배수전단강도에 미치는 영향 (Effects of Anisotropic Consolidation on the Postcyclic Undrained Shear Strength of an Overconsolidated Clay)

  • 강병희;윤형석;박동진
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권1호
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    • pp.37-48
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    • 1998
  • 압밀응력비, 과압밀비 및 반복재하를 포함하는 압밀응력이력이 점성토의 비배수전단강도에 미치는 영향에 관해서 연구하였다. $(S_u/\sigma'_{vc})ckou/(S_U/\sigma_{vc})cuv$의 강도비는 과압밀비가 증가함에 따라 증가됨이 관찰되었다. Mayne(1980)이 과압밀점토의 비배수전단강도를 추정하기 위해 제안한 식(1)과 Yasuhara(1994)가 반복재하로 인해 발생된 간극수압이 소산된 후의 비 배수전단강도를 구하기 위해 제안한 식(4)는 Ko압밀상태에서도 비교적 잘 적용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 이들 두 식중의 원위치전단강도를 위한 한계상태간극수압정수 A.값은 조금 과압밀된 점토의 경우(OCR< 3) 표준압밀시험에 의해서 구할 것을 제안하였다.

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