This study examined evaluation on stabilization of major and trace elements in tailings by various surface water-preventing materials. Six columns were filled with tailings of the Sinlim mine, then covered with tailings only, compacted soils, clay, soil-bentonite mixture, pozzolan and bentonite mat. After injection of artificial rain water, the leachate was sampled with times (3, 6, 9 and 12 pore volume) and analysed for major (Ca, Na, Mg, K) and trace elements (As, Cd, Cu, Pb, Zn) by ICP-AES. With exception to pozzolan type, the pH values of leachate from the other types became stabilized from 5.5 to 7.5, and EC (electric conductivity) of leachate from them decreased with times. For the pozzolan type, however, the pH and EC of leachate increased with time due to its alkalinity producing system. Concentrations of most major and trace elements in leachate decreased and stabilized with time. Consequently, soil-bentonite mixed cover shows the best ability of water-preventing and reducing mobility of elements in tailings site.
화강풍화토는 한국에서 대부분을 차지하고 있는 대표적인 토질이다. 본 연구는 화강풍화토의 동역학적 특성치와 침하특성을 실험적으로 연구함으로써 화강풍화토에 기초를 둔 구조물의 동역학적 해석에 기여하고자 한다. 입도가 서로 다른 두종류의 화강풍화토를 상대밀도 80~90% 범위의 공시체를 성형하여 진동 삼축압축시험을 실시하였다. 시험을 통하여 전단탄성계수와 감쇠계수를 시료의 상대밀도와 구속응력을 달리하여 구하고 이를 전단 변형률의 크기에 따라 표시하였다. 대표적인 결과로서, 전단탄성계수는 화강풍화토를 구성하는 입도분포에 따라 구속응력, 시료의 상대밀도 및 전단변형률과 관련하여 큰 변화를 나타내었다. 모래성분이 많은 화강풍화토의 동적특성치는 Seed와 Idriss에 의하여 정리된 모래의 값 보다 다소 큰 값이 측정되었다. 또한 잘다져진 화강풍화토에 대하여 진동하중에 의한 잔류침하는 거의 일어나지 않았다.
식물의 추출물로 제조할 수 있는 유기산 재료는 포설 시 지중 속에서 미생물의 증식을 유도하며, 미생물에 의해 지반에서 압밀을 가속화시키고 빠르게 간극수압을 소산시킨다. 추가적으로 일부 미생물에 의해 탄산칼슘을 생성시켜 공극을 채워 강도를 증대시키거나 투수성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 유기산 재료의 지반개량 메커니즘 규명을 위하여 화강풍화토, 라테라이트성 적토에 유기산 재료 혼합 전 후의 강도와 투수시험을 실시하였으며, SEM, XRD로부터 원인을 규명하였다. 유기산 재료 혼합 후 재령 96일에서 강도는 약 1.5~2.5배 증가하였으며, 투수계수는 72.9~93.1%의 감소율을 보였다. SEM으로부터 흙 입자의 구조가 변하거나 공극이 감소한 것을 관찰하여 강도증대, 투수감소의 원인을 규명할 수 있었으며, XRD로부터 탄산칼슘의 생성도 고결화의 주된 요인이라고 결론내릴 수 있었다. 이에 본 유기산 재료는 친환경적으로 지반을 개량할 수 있는 공법으로 활용될 수 있을 것으로 보인다.
본 연구는 토목섬유 보강토 구조물의 보강 메카니즘을 규명하고자 하는 목적으로 실시하였으며, 여기서 보강 메카니즘은 전단에 의한 다짐토의 체적 팽창(부의 다일러턴시)을 토목섬유에 의해 구속 억제하는 과정에서 생성되는 효과로 간주하고 있다. 실물 현장시험은 일본 Kanazawa(1994)에서 실시했으며, 실내시험으로는 등체적 전단시험을 실시하여 강도 및 변형특성을 조사하였고, 시험결과를 이용하여 유한요소해석에 필요한 재료 파라메타를 결정하였다. 또한, 탄소성 유한요소 해석을 실시하여 이론치와 실험 결과치를 정량적으로 비교 분석되었으며, 그 결과 유한요소 해석이 현장 시험을 유용하게 설명할 수 있는 것을 알 수 있었다.
Compacted clay materials are often used to form barriers for waste disposal by means of landfill. The performance of clay barrier depends on its permeability characteristics under the site environments. The study discusses permeability characteristics of 4 types of permeants through a compacted clayey soil. Permeabilities are measured using the modified rigid-wall permeater and with water, PEG, Ethanol, and TCE, ranging 80 to 3.4 of dielectric constants. Results of the study are as follows : 1) Absolute permeabilities of Ethanol and TCE that their dielectric constants are lower than that of water are $K=1.0{\times} 10^{-12} cm^2$, and $5.8{\times} 10^{-12} cm^2$, respectively, that is, 1.67, and 9.67 times of permeability of water, respectively. Absolute permeability and dielectric constant of water are $K=6{\times} 10^{-13} cm^2$, and 80, respectively. 2) Changes in absolute permeability of Ethanol and TCE converge to a constant after 3.5 pore volume of permeant flows through the clay sample. This can be explained that diffuse double layer of clay is no longer reacted with permeants and contracted their pores. However there is no change in absolute permeability when water is used as a per-meant. 3) It is found that absolute permeability in reversely proportional to the value of dielectric constant of the permeants. Change in absolute permeability of the permeants with 40 or over of dielectric constant is not significant. However change in absolute permeability of the permeant with 30 or lower dielectric constant is abruptly increased. 4) A lower absolute permeability of PEG is found because of its high viscosity.
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.
본 연구에서는 폐기물 매립지에서 점토차수재에 대한 폐기물 침출수의 영향에 대해 알아보고자 모래-벤토나이트 혼합토를 사용하여 인장시험, 비중계분석, 균열패턴 관찰을 실시하였다. 인장시험 결과, pH 9의 혼합수를 사용하여 다짐한 공시체의 인장강도는 pH 3, pH6의 혼합수로 다짐한 공시체의 인장강도보다 작게 나타났다. 다시 말해, 인장강도는 높은 pH에서 감소하며 이것은 pH가 증가할수록 면모화현상이 감소하기 때문이다. 또한 비중계분석에서는 pH가 증가할수록 토립자의 침강속도가 느려져 세립자의 함유량이 높게 나타났다. 이것은 pH가 증가함에 따라 점토 입자의 면모구조가 감소하기 때문이며 이러한 경향은 벤토나이트의 함유량이 증가할수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 균열패턴 관찰 결과에서도 pH의 영향을 확인할 수 있었다.
국내 건설현장에서는 성토다짐의 다짐도 확인을 위해 주로 평판재하시험(PBT)을 사용한다. 평판재하시험은 재하시험시 표층의 매우 잘 다져진 곳에 대한 지지력 계수를 획득 하여 실다짐도를 과대 평가하는 결과를 초래할 수 있다. 이에 착안하여 응력도달 범위가 작은 평판재하시험을 지양하고 콘관입시험으로부터 획득되는 노상의 관입지수로부터 지반의 다짐도를 추정할 수 있는 콘관입시험기와 구동시스템 및 해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 시스템은 다짐차량에 간편하게 부착하여 현장에서 직접 다짐도를 획득할 수 있으며 다짐도와 더불어 다져진 지반의 전단강도정수를 동시에 측정할 수 있다.
Crushed Stone Pile(CSP) is one of the ground improvement methods available to loose sand and clayey ground by forming compacted CSP in the weak soil layer. The effects of this method are enhancement of ground bearing capacity, reduction of settlement and prevention of lateral ground movement in cohesive layer, reduction of liquefaction potential in sandy ground. This study performs model tests in 1.0m${\times}$1.0m${\times}$1.0m and 1.5m${\times}$1.5m${\times}$l.2m model tank to observe bearing capacity of CSP treated ground. The area replacement ratio of CSP composite ground varies 20%, 30% and 40% with square grid pattern. After the composite ground was consolidated under pressure of 0.5kg/$\textrm{cm}^2$ and 1.0kg/$\textrm{cm}^2$, load tests were carried out. The results show that ultimate bearing capacity increases with area replacement ratio and the preconsolidation pressure of ground.
This paper presents yield surfaces and hardening laws for describing the state of an unsaturated soil under isotropic compression and suction changes. The yield surface is formulated within the framework of hardening plasticity using two independent sets of stress variables : the excess of total stress over air pressure and the suction. And the application of the yield surfaces and hardening laws are confirmed from the result of the experiment. To this end a series of suction-controlled isotropic tests are conducted on clayey soils. Matric suction is controlled by the axis translation technique using high air entry ceramic disk. The specimens are compacted using a half of Proctor compaction energy with 5 % lower of water content than the optimum moisture contents. From test results, existence of the yield surfaces and an application of hardening laws to samples are confirmed by comparison between test and predicted results. And it is confirmed that LC yield locus is extened with the total plastic deformations induced by suction or stress changes, however, SI yield locus is only extended with the plastic deformations by induced suction changes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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