• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.409-413
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• 2006

미시학적 비배수 크리프 현상의 누적 변형은 점성토 시공지역 지반의 전반 파괴를 야기 할 수 있다. 본 연구에서는 점성토의 비배수 크리프 거동을 예측하기 위하여 Perzyna의 일반 점성이론을 소성론의 개념에서 간략화하고 수정 Cam clay 모델 및 데미지 이론을 포함하는 하나의 시간의존적 구성방정식을 유도하였다. 유도된 구성방정식을 활용하여 예측한 크리프 거동은 비배수 크리프 파괴를 포함하는 크리프 실험결과와 잘 부합하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.151-160
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• 1999

광양만의 해저에서 채취한 점성토시료의 물리적 성질과 역학적 특성을 규명하기 위한 일련의 실내시험을 수행하였다. 주요 시험내용은 제반 물리적 성질시험, 표준압밀시험, 비배수 및 배수 삼축시험(CIU, CID) 등이다. 통일분류에 의하면 CL, CH로 구분되는 광양만 점토는 자연함수비, 38.3~84.6%, 액성지수, 0.71~0.98 이고 과압밀비가 1.06~l.60인 실질적인 정규압밀상태라고 볼 수 있다. 비배수 삼축시험에서의 유효응력경로는 (q, p)공간에서 등방압밀응력($p_0$) 으로 규준화되고, 등 전단변형률선은 원점을 통과하며 선형적이다. 비배수 전단변형률($\varepsilon$)은 응력비($\eta$) 만의 함수이고, ($\varepsilon/\eta, \eta$) 공간에서 절편값을 갖는 직선으로 나타났다. 또한, 등방압밀응력으로 규준화된 간극수압도 응력비에 대하여 직선이고, 그 구배, C는 간극수압 매개변수로 정의될 수 있다. 이상에서 기술된 경향을 근거로 하여 비배수 응력경로 및 전단변형률을 예측할 수 있는 계산식을 제안하였고, 제안식에 의하여 계산된 응력경로와 전단변형률은 기존의 Cam-clay이론 보다 실측치에 더 가까운 값을 주는 것으로 나타났다. 배수시험 결과에서 얻어진 응력경로 상의 파괴점은 비배수 응력경로의 한계상태선과 동일 선상에 위치하며, 이 사실은 한계상태이론의 기본 개념과 일치한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권2호
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• pp.27-40
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• 1985

본고는 기약지반변형해석에 이용될 범용 program을 개발하고 이를 이용하여 성토부끝에 sheet pile을 타설하거나 혹은 성토부아래의 연약정토지반을 개취하였을 때의 변형억제효과를 연구한 것이다. 본고에 적용된 압밀리론으로서 Biot의 압밀방정식과 구성방정식으로서 탄소성리론에 근거한 modified Cam-clay 이론을 적용하였고 유한요소해석으로서는 Christian-Boehmer계를 도입하여 program화한 것이다. 그 주요한 결론은 다음과 같다. 1. 속변지반의 침하효과에 관해서는 sheet pile이나 심우혼합처새깊이를 자지층까지 관입하여 시공하고 그 자신의 침하가 없을 경우에만 유효하다. 2. 흔히 사용되는 sheet pile대책공법은 통상의 steel sheet pile의 각성으로서는 성토직후의 봉기, 측방변위의 억제효과는 기대할 수 없다. 3. Sheet pile에 대한 예상론인 사용방법은 성토하부에 세밀을 촉진하기 위해 vertical drain을 설치하고 점증재하 방법만이 확실한 효과가 있다. 4. 체층혼합처리공법은 예상한 바와 같이 그 자종가 강성이 클수록 침하억제핵과가 있다. 특히 grouting을 통한 지반강화가 곧장 주변지반의 변형억제효과가 있다고 단정하는 것은 그 강성 까 관련하여 신중히 고려하여 결정해야 한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.3-26
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• 2009

Superloading yield surface concept is newly introduced together with subloading yield surface conception in order to describe full gradation continuously of the mechanical behavior of soils from typical sand through intermediate soil to typical clay (All Soils). Finite deformation theory has been applied to the soil skeleton-pore water coupled continuum mechanics, which enables us to discuss things in a perpetual stream from stable state to unstable state like from deformation to failure and vice versa like from liquefaction to post liquefaction consolidation of sand (All States). Incremental form of the equation of motion has been employed in the continuum mechanics in order to incorporate a rate type constitutive equation, which is "All Round" enough to predict ground behavior under both static and dynamic conditions. The present paper is the shortened version of the lecture note delivered in 2008 Theoretical and Applied Mechanics Conference, Science Council Japan, but with newly developed application examples.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.57-70
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• 2001

한계상태이론은 정규압밀 및 과압밀시료에 대한 비배수 전단강도와 간극수압계수에 관한 식을 제안하고 있는데, 이 식은 3가지 상수를 포함하고 있다. 한계상태상수(M), 한계상태 간격비(${\gamma}$), 한계상태 간극수압계수(Λ)가 바로 그것이며, 이러한 상수는 각 모델 및 구하는 방법에 따라 그 차이가 발생함으로서, 전단강도 및 간극수압계수의 예측시 적지 않은 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 재 성형된 이암풍화토를 이용하여 등방삼축압축시험을 정규압밀과 과압밀로 나누어 실시하고 그 결과를 분석하였으며 이를 토대로 각 모델 및 방법에 따른 상수를 도출하였다. 그리고 이러한 상수의 차이가 비배수 전단강도 및 간극수압계수의 예측에 미치는 영향을 살펴보았다. 시험결과 정규압밀시료의 경우 각 상수의 변화에 따른 비배수 전단강도 및 간극수압계수는 상당한 차이를 보였으며, 한계상태간격비와 Λ값을 강도비로부터 얻어진 값을 사용한 경우가 결과치에 가장 잘 근접함을 알 수 있었다. 과압밀시료의 경우 역시 이들 상수에 따라 전단강도의 변화폭이 크게 나타났으며 정규압밀과 마찬가지로 강도비에서부터 도출된 상수를 적요한 경우 실측치에 가장 근접하였다. 반면 간극수압계수의 예측시에는 상수에 따른 변화폭이 크지 않았으며, 특히 과압밀비가 증가할수록 각 상수에 대한 영향이 작게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.75-87
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• 2006

본 논문에서는 과압밀된 점토에서 피에조콘 관입으로 인한 과잉간극수압의 공간적인 분포를 알아내기 위한 대형 토조시험을 실시하고 분석결과를 제시하였다. 시험결과에 의하면 콘 주변의 전단영역에서 과잉간극수압은 콘 표면으로부터 전단영역의 경계까지 직선적으로 증가하며, 소성영역에서는 대수적으로 감소하여 소성영역 경계에서 영으로 접근하였다. 또한 전단영역의 크기는 콘 반경의 2.2-1.5배 정도이며 과압밀비 증가 시 전단영역의 크기는 감소하는 반면 소성영역의 크기는 과압밀비에 상관없이 콘 반경의 약 11배로 일정하였다. 본 연구에서는 변형률 속도와 응력이 방성 효과를 고려하여 MCC(Modified Cam Clay) 모델과 공동확장이론으로부터 피에조콘 위치에서의 과잉간극수압을 예측하였으며, 전단영역에서 ${\Delta}u_{shear}$의 선형증가와 전단 및 소성영역에서 ${\Delta}u_{oct}$의 대수적 감소를 가정하여 과잉간극수압의 공간적 분포를 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 이러한 방법으로 예측된 간극수압의 분포는 대형 토조시험에서의 콘 관입시험 결과와 비교를 통해 검증되었다.

• 한국농공학회지
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• 제40권1호
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• pp.96-105
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• 1998

Soil properties, drain conditions and numerical analysis technique have great influence upon consolidation behavior. In relevant to the above described fact, this paper aims to examining the applicability of prediction model of consolidation as well as deformation characteristics for soft clayey foundation improved by sand drain. A case study for actual foundation of Kwangyang steel works was performed. Single drain consolidation model proposed by Hansbo and Biot's consolidation theory coupled with modified Cam-clay model developed during the research were employed for the FEM numerical analysis of the foundation. Both smear effect and drain capacity were taken into account for the analysis. Finally the applicability of the newly developed technique to the behavior of foundation composed of soft clay proved satisfactory.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.133-144
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• 2003

국내 남해안 해성점토 지반의 압밀특성을 파악하고자 Piezocone 시험으로 평가한 수평방향 압밀계수와 표준압밀 시험결과를 비교하였다. 기존에 제안된 수평방향 압밀계수 추정 방법들은 상호간의 편차가 클 뿐만 아니라 실내 압밀 시험값과 비교해도 그 차가 커서 사용하기에는 많은 불확실성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 제안된 방법중에서 Torstensson(1977)의 구형모델과 공동확장이론, 수정 Cam-Clay모델의 한계상태이론을 적용한 Burns and Mayne의 방법(1998)은 본 연구지역과 같은 고소성 지반에서 신뢰성이 높은 것으로 나타났다. 이중 Burns and Mayne의 방법(1998)을 사용하여 소산시험결과를 정규화한 분석결과에 따르면 50% 압밀시의 시간계수($T_{50}$)는 0.015로 추정되었다. 또한 본 연구 지반조건과 유사현장의 시험성과를 활용하여 비교 분석한 결과 새롭게 제안한 Bums and Mayne의 방법(1998)은 실내 시험값에 비해 약 1.5배 작은 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 표준압밀시험 결과차가 상호간에 3～4배 차를 보이는 것을 감안할 때 상당히 양호한 것으로 나타났다. 이외에도 또 다른 차원에서 소산시험결과로부터 압밀계수를 직접 산정하는 방법으로서 국내에서 널리 사용중인 Robertson 등(1992)의 제안방법을 이용하여 새로운 도표를 제안하였다. 제안된 도표는 Burns and Mayne(1998)의 이론적 방법을 활용한 방법으로서 소성이 높은 지반에서 활용할 경우 신뢰성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권8호
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• pp.99-109
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• 2008

본 연구는 군산 새만금지역의 점성토를 소성지수 15%, 30%, 45%, 60%가 되도록 벤초나이트를 첨가한 인공의 시료를 이용하여 하중재하기간을 1일, 2일, 4일, 8일 등으로 달리한 표준압밀시험을 실시하였다. 그리고 인천, 광양, 울산지역의 불교란 시료에 대한 압밀시험도 같이 수행하여 소성지수와 압밀하중재하기간이 2차 압밀에 어떤 영향이 있는지를 밝혔다. 그리고 각 소성지수에 따른 하중과 침하특성, 압밀계수특성, 압축지수 및 2차 압축지수특성, 간극수압특성을 밝히고 압축지수, 압밀계수, 2차 압축지수 등을 소성지수, 하중에 관하여 정식화하였다. 또한 정식화한 식을 이용한 1차 및 2차 압밀침하량 예측결과와 탄소성 구성모델인 수정 Cam-Clay모델과 탄 점소성 모델인 Sekiguchi모델을 이용한 예측결과를 모형시험 결과와 같이 비교하였다. 그 결과, 2차 압밀특성을 고려한 Sekiguchi모델이 매우 정도 높게 결과를 예측할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.312-333
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• 2006

This paper presents the results of an analysis of the excess porewater pressure distribution due to piezocone penetration in overconsolidated clays. From piezocone test results for moderately and heavily overconsolidated clays, it was observed that the excess porewater pressure increases monotonically from the piezocone surface to the outer boundary of the shear zone and then decreases logarithmically to the outer boundary of the plastic zone. It was also found that the size of the shear zone decreases from approximately 2.2 to 1.5 times the cone radius with increasing OCR, while the plastic radius is about 11 times the piezocone radius, regardless of the OCR. The equation developed in this study based on the modified Cam clay model and the cylindrical cavity expansion theory, which take into consideration the effects of the strain rate and stress anisotropy, provide a good prediction of the initial porewater pressure at the piezocone location. The method of predicting the spatial distribution of excess porewater pressure proposed in this study is based on a linearly increasing ${\Delta}u_{shear}$. In the shear zone and a logarithmically decreasing ${\Delta}u_{oct}$, and is verified by comparing with the excess porewater pressure measured in overconsolidated specimens at the calibration chamber.