Currently, layered geogrid method (LGM) is the commonly practiced technique for reinforcement of slopes. In this paper the geogrid-box method (GBM) is introduced as a new approach for reinforcement of rock-soil slopes. To achieve the objectives of this study, a laboratory setup was designed and the slopes without reinforcements and reinforced with LGM and GBM were tested under the loading of a circular footing. The effect of vertical spacing between geogrid layers and box thickness on normalized bearing capacity and failure mechanism of slopes was investigated. A series of 3D finite element analysis were also performed using ABAQUS software to supplement the results of the model tests. The results indicated that the load-settlement behavior and the ultimate bearing capacity of footing can be significantly improved by the inclusion of reinforcing geogrid in the soil. It was found that for the slopes reinforced with GBM, the displacement contours are widely distributed in the rock-soil mass underneath the footing in greater width and depth than that in the reinforced slope with LGM, which in turn results in higher bearing capacity. It was also established that by reducing the thickness of geogrid-boxes, the distribution and depth of displacement contours increases and a longer failure surface is developed, which suggests the enhanced bearing capacity of the slope. Based on the studied designs, the ultimate bearing capacity of the GBM-reinforced slope was found to be 11.16% higher than that of the slope reinforced with LGM. The results also indicated that, reinforcement of rock-soil slopes using GBM causes an improvement in the ultimate bearing capacity as high as 24.8 times more than that of the unreinforced slope.
Emerging issues related with fully coupled Thermo-Hydro-Mechanical (THM) behavior of unsaturated soil demand the development of a numerical tool in diverse geo-mechanical and geo-environmental areas. This paper presents general governing equations for coupled THM processes in unsaturated porous media. Coupled partial differential equations are derived from three mass balances equations (solid, water, and air), energy balance equation, and force equilibrium equation. With Galerkin formulation and time integration of these governing equations, finite element code is developed to find nonlinear solution of four main variables (displacement-u, gas pressure-$P_g$), liquid pressure-$P_1$), and temperature-T) using Newton's iterative scheme. Three cases of numerical simulations are conducted and discussed: one-dimensional drainage experiments (u-$P_g-P_1$), thermal consolidation (u-$P_1$-T), and effect of pile on surrounding soil due to surface temperature variation (u-$P_1$-T).
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.28
no.4C
/
pp.197-203
/
2008
The end bearing behavior of piles socketed in weathered/soft rock is generally dependent upon the rock mass conditions with fractures rather than the strength of intact rock. Therefore, a database which includes 13 load tests performed on cast-in-place concrete piles and soil investigation data at the field test sites was made first, and new empirical relationships between the base reaction modulus of piles in rock and rock mass properties were developed. No correlation was found between the compressive strengths of intact rock and the base reaction modulus of weathered/soft rock. The ground investigation data regarding the rock mass conditions (e.g. Pressuremeter modulus and limit pressure, RMR, RQD) was found to be highly correlated with the base reaction modulus, showing the coefficients of correlation greater than 0.7 in most cases. In addition, the applicability of existing methods for the end bearing capacity of piles in rock was verified by comparison with the field test data.
Lee, Sojeong;Chang, Ilhan;Chung, Moon-Kyung;Kim, Yunyoung;Kee, Jong
Geomechanics and Engineering
/
v.12
no.5
/
pp.831-847
/
2017
Conventional geotechnical engineering soil binders such as ordinary cement or lime have environmental issues in terms of sustainable development. Thus, environmentally friendly materials have attracted considerable interest in modern geotechnical engineering. Microbial biopolymers are being actively developed in order to improve geotechnical engineering properties such as aggregate stability, strength, and hydraulic conductivity of various soil types. This study evaluates the geotechnical engineering shear behavior of sand treated with xanthan gum biopolymer through laboratory direct shear testing. Xanthan gum-sand mixtures with various xanthan gum content (percent to the mass of sand) and gel phases (initial, dried, and re-submerged) were considered. Xanthan gum content of 1.0% sufficiently improves the inter-particle cohesion of cohesionless sands 3.8 times and more (up to 14 times for dried state) than in the untreated (natural) condition, regardless of the xanthan gum gel condition. In general, the strength of xanthan gum-treated sand shows dependency with the rheology and phase of xanthan gum gels in inter-granular pores, which decreases in order as dried (biofilm state), initial (uniform hydrogel), and re-submerged (swollen hydrogel after drying) states. As xanthan gum hydrogels are pseudo-plastic, both inter-particle friction angle and cohesion of xanthan gum-treated sand decrease with water adsorbed swelling at large strain levels. However, for 2% xanthan gum-treated sands, the re-submerged state shows a higher strength than the initial state due to the gradual and non-uniform swelling behavior of highly concentrated biofilms.
Preciado, Adolfo;Bartoli, Gianni;Budelmann, Harald
Earthquakes and Structures
/
v.9
no.2
/
pp.339-352
/
2015
Ancient masonry towers constitute a relevant part of the cultural heritage of humanity. Their earthquake protection is a topic of great concern among researchers due to the strong damage suffered by these brittle and massive structures through the history. The identification of the seismic behavior and failure of towers under seismic loading is complex. This strongly depends on many factors such as soil characteristics, geometry, mechanical properties of masonry and heavy mass, as well as the earthquake frequency content. A deep understanding of these aspects is the key for the correct seismic vulnerability evaluation of towers and to design the most suitable retrofitting measure. Recent tendencies on the seismic retrofitting of historical structures by means of prestressing are related to the use of smart materials. The most famous cases of application of prestressing in towers were discussed. Compared to horizontal prestressing, vertical post-tensioning is aimed at improving the seismic behavior of towers by reducing damage with the application of an overall distribution of compressive stresses at key locations.
Radon is a radioactive gas produced from the uranium-238 series. Radon gas affects public health and is the second cause of lung cancer. The study samples were collected from one area of the city of Jazan, southwest of the Kingdom of Saudi Arabia. The influence of engineering and physical parameters on the emanation coefficient of gas and other gas parameters was studied. Parameters for radon were measured using a CR-39 Solid-State Nuclear Track Detector (SSNTD) through a sealed emission container. The results showed that the emanation coefficient was affected directly by the change in the grain size of the soil. All parameters of measured radon gas have the same behavior as the emanation coefficient. The relationship between particle size and emanation coefficient showed a good correlation. The values of the emanation coefficient were inversely affected by the mass of the sample, and the rest of the parameters showed an inverse behavior. The results showed that increasing the volume of the container increases the accumulation of radon sons on the wall of the container, which increases the emission factor. The rest of the parameters of radon gas showed an inverse behavior with increasing container size. The results concluded that changing the engineering and physical parameters has a significant impact on both the emanation coefficient and all radon parameters. The emanation coefficient affects the values of the radiation dose of an alpha particle.
In recent days, the foundations of huge structures in general and mega foundations of grand bridges and high-rise buildings in particular are required in geotechnical engineering. This study described 3 dimensional behavior of mat foundation on soft rock based on a numerical study using 3D finite element method. A series of numerical analyses were performed for various soil conditions and mat rigidities under vertical loading. Based on the results of the parametric study, it is shown that the prediction of the settlement, cross sectional tensile stress and bending moments in the mat is overestimated in the analysis without considering interface behavior in comparison with the analysis considering interface between mat and rock mass.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
/
v.19
no.2
/
pp.197-215
/
2015
Modeling water flow in variably saturated, porous media is important in many branches of science and engineering. Highly nonlinear relationships between water content and hydraulic conductivity and soil-water pressure result in very steep wetting fronts causing numerical problems. These include poor efficiency when modeling water infiltration into very dry porous media, and numerical oscillation near a steep wetting front. A one-dimensional finite element formulation is developed for the numerical simulation of variably saturated flow systems. First order backward Euler implicit and second order Crank-Nicolson time discretization schemes are adopted as a solution strategy in this formulation based on Picard and Newton iterative techniques. Five examples are used to investigate the numerical performance of two approaches and the different factors are highlighted that can affect their convergence and efficiency. The first test case deals with sharp moisture front that infiltrates into the soil column. It shows the capability of providing a mass-conservative behavior. Saturated conditions are not developed in the second test case. Involving of dry initial condition and steep wetting front are the main numerical complexity of the third test example. Fourth test case is a rapid infiltration of water from the surface, followed by a period of redistribution of the water due to the dynamic boundary condition. The last one-dimensional test case involves flow into a layered soil with variable initial conditions. The numerical results indicate that the Crank-Nicolson scheme is inefficient compared to fully implicit backward Euler scheme for the layered soil problem but offers same accuracy for the other homogeneous soil cases.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
/
v.44
no.4
/
pp.39-50
/
2002
Field experiment was performed to investigate water and nutrient mass balances in paddy field with groundwater irrigation from May to October, 2001. The total water inflow was about 1,183mm in which rainfall, overflow from upstream paddy, and groundwater irrigation accounted for 43, 30, and 27%, respectively. Notice that the precipitation of the study period was less than the average annual precipitation. The total drainage was almost balanced with the inflow and more than half of it was occurred by surface drainage. From the nutrient mass balance analysis, the T-P output (17.56kg/ha) was estimated slightly lower than the input (20.90kg/ha) and the T-N output (130.41kg/ha) was slightly greater than the input(129.24kg/ha). However, the difference was within the expectation and the nutrient mass was thought to be balanced considering uncertainties in field experiment and other activities not included in the study such as algae and soil microorganisms. The surface discharge of nutrient, which was about 10% of total nutrient output, was mainly affected by fertilization and rainfall runoff. Therefore, prudent surface drainage plan might be necessary particularly for the fertilization period to prevent degradation of receiving water quality. The study was performed under abnormally low rainfall compared to the average annual rainfall record, and further monitoring in diverse rainfalls and irrigation methods is recommended to estimate nutrient behavior in the paddy field more reasonably.
It is important to calculate the natural frequency of a piled structure in the design stage in order to prevent resonance-induced damage to the pile foundation and analyze the dynamic behavior of the piled structure during an earthquake. In this paper, a simple but relatively accurate method employing a mass-spring model is presented for the evaluation of the natural frequency of a pile-soil system. Greatly influencing the calculation of the natural frequency of a piled structure, the spring stiffness between a pile and soil was evaluated by using the coefficient of subgrade reaction, the p-y curve, and the subsoil elastic modulus. The resulting natural frequencies were compared with those of 1-g shaking table tests. The comparison showed that the natural frequency of the pile-soil system could be most accurately calculated by constructing a stiffness matrix with the spring stiffness of the Reese (1974) method, which utilizes the coefficient of the subgrade reaction modulus, and Yang's (2009) dynamic p-y backbone curve method. The calculated natural frequencies were within 5% error compared with those of the shaking table tests for the pile system in dry dense sand deposits and 5% to 40% error for the pile system in saturated sand deposits depending on the occurrence of excess pore water pressure in the soil.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.