• 제목/요약/키워드: Consolidation Analysis

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압밀현상 예측을 위한 경계면 및 근사 비선형 해석기법 (Layer Interface and Approximated Nonlinear Analysis Method for Consolidation Prediction)

  • 이규환;전제성;김기영;정대석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.37-43
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    • 2007
  • 압밀현상을 예측하는데 있어, 압밀특성이 상이한 이질층의 존재 및 투수성에 대한 비선형 물질함수 특성을 고려하는 것은 기존 고전 압밀론에서의 많은 가정사항들을 극복하여 실제 현상에 더욱 부합하는 예측결과를 얻는데 있어 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 이질층에 대한 경계면 방정식을 유도하고, 이를 기존 유한차분해석기법에 포함시켜 이질층에 대한 압밀해석을 실시하였다. 또한 이질층을 단일토층으로 환산하여 압밀예측에 이용하는 기존방법과 본 연구에 의한 압밀해석 결과를 비교, 분석하였다. 한편, 유효응력단계별 투수성의 비선형성을 고려하기 위하여 기존 선형 압밀이론을 이용하되, 각 유효응력 단계별 압밀계수에 관한 함수식을 적용하는 근사 비선형 해석기법을 개발하여 본 압밀해석에 적용하였다.

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대변형 압밀방정식의 수식화 (Numerical Formulation of Consolidation Based on Finite Strain Analysis)

  • 신호성;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.77-86
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    • 2013
  • 연약지반위에 성토를 할 경우 초기 비배수 상태 뿐만 아니라 압밀 과정 중에도 큰 변형이 발생한다. 기존의 미소변형률 이론은 변형률이 작고 초기의 기하학적인 형상이 변형과정 동안 변하지 않는다고 가정하므로 큰 변형이 유발되는 지반공학 문제들을 해석하기 위해서는 대변형 해석을 수행하여야 한다. 힘평형 방정식과 유체 연속방정식이 결합된 압밀지배 방정식을 Updated-Lagrangian 형태로 수식화하고, Jaumann stress rate을 이용하여 역학적 구성관계를 표현하였다. 그리고 Nagtegaal이 제안한 회전을 고려한 구성관계를 적용하여 Newton의 반복과정을 통한 해의 수렴성과 정확도를 향상시켰다. 개발된 대변형 압밀해석 프로그램을 검증하기 위하여 켄틸레버보와 이차원 압밀문제를 해석하였다. 수치해석 결과는 큰 변형률과 기하학적 회전을 포함하는 대변형 문제를 효과적으로 묘사할 수 있음을 보여주었다. 기존의 미소변형이론에 근거한 유한요소 프로그램은 제안한 방법을 통하여 대변형 해석 프로그램으로 용이하게 전환될 수 있다.

인천 송도지역 지반의 압밀특성 (Consolidation Characteristics of Songdo Area in Incheon)

  • 김동휘;홍성진;이우진;고성권
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.21-33
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    • 2010
  • 본 논문에서는 송도지반의 압밀 및 투수특성을 현장 및 실내시험을 이용하여 평가하였다. 송도지반의 압밀층은 약 E.L-15m 상부에 분포하는 실트질 점토층이며, 압밀층 사이에 배수층 역할을 할 것으로 판단되는 모래층이 분포하는 것으로 분석되었다. 압밀층 상부는 매립 전에는 과압밀 상태였으나 매립 후에는 정규압밀 또는 약간 과압밀된 상태로 전이된 것으로 분석되었다. 압밀 및 투수특성은 점토, 실트질 점토, 점토질 실트 등의 흙의 종류에 따라서 큰 차이를 보이는 것으로 나타났으며, 본 논문에서는 각 지층에 대한 압밀 및 투수특성 값의 평균 및 범위, 이방성 분석결과를 제시하였다. 본 논문의 압밀 및 투수특성에 관한 연구결과는 송도지역의 초기 지반설계자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

플라스틱 배수재를 이용한 수평배수공법에 관한 연구 (A Study on the Horizontal Drainage Method Using Plastic Drain Board)

  • 황정규;김홍택;김석열;강인규;김승욱
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권6호
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    • pp.93-112
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    • 1998
  • 본 연구에서는, 연약한 준설매립점토지반 내부에 플라스틱 배수재를 수평으로 설치하여 압밀침하의 가속화를 유도하는 수평배수공법의 해석절차 체계화에 초점을 두고 이론적 및 실험적 접근을 진행하였다. 이를 위해, 유한변형률 개념을 근거로 한 Gibson등의 1차원 자중압밀이론을 토대로, 자중압밀효과 및 수평배수재 설치에 따른 추가 압밀효과를 복합적으로 고려하는 지배방정식을 제시하였으며, 본 지배방정식 및 수평배수재 설치효과를 고려한 초기조건 및 경계조건 등을 토대로, Dufort-Erankel의 유한차분화 알고리즘을 이용해 시간경과에 따른 침하량 및 압밀도 등의 변화를 예측하기 위한 해석절차를 제시하였다. 또한 제시된 해석절차의 적용 타당성 확인을 위해, 안산 시화지구 준설매립점토 및 플라스틱 수평배수재를 이용한 실내모형실험을 실시하였다. 실내실험을 통해, 안산 시화지구 준설매립점토의 간극비-유효응력 관계 및 투수계수-간극비 관계 등을 정량적으로 정의하기 위한 기초자료를 획득 하였으며. 또한 시간경과에 따른 깊이별 침하량등을 측정하여 본 연구에서 제시된 해석절차에 의한 예측치와 비교.분석하였다. 이외에도 플라스틱 배수재 수평배수공법에 관련된 설계변수가 압밀침하등에 미치는 영향을 제시된 해석절차를 이용해 분석하였으며, 이 결과를 토대로 한 설계도표의 제시도 이루어 졌다.

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다차원 압밀해석을 위한 한계상태이른의 적용 (Application of the Critical State Theory to Multi-Dimensional Consolidation Analysis)

  • 정진섭
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제3권4호
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    • pp.7-20
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    • 1987
  • 연약지반의 다차원 압밀해석을 유한요소법으로 해석하기 위하여 점토의 구성방정식으로서 신생퇴적 점토층에서 압밀시에 예상되는 creep와 같은 변형의 시간의존성거동을 표친하는 탄 점소성 구성방정식을 새로히 제안하기 위하여 한계상태 개념으로부터 개발된 수정 cam clay 모델을 보완하여 음력변형해석을 통하여 실측치와 비교한 것이다. 그 결과 대체적으로 실측치와 접근하고 있음을 알 수 있었다.

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침하예측방법들을 이용한 부산신항만 현장 침하 분석 (Analysis of the settlement of Pusan New Port construction site using the settlement prediction methods)

  • 박현일;김하영
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1202-1205
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    • 2009
  • Embankment preloading, in conjunction with prefabricated vertical (PV) drains, was used to accelerate consolidation of marine clays in Pusan New Harbour project. UP to eightteen settlement plates were installed at the ground reclamated site under the embankment fill to monitor the preload performance. This analysis is carried out by five settlement prediction methods including the Asaoka, Hyperbolic, Hoshino, and back-analysis method based on optimization. The field settlement data can be analysed by settlement prediction methods to predict the ultimate settlement and the degree of consolidation of the reclaimed land under charge fill. The authors compared with the analyzed results of the methods.

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Flat DMT를 이용한 연약지반의 수평 압밀계수 산정 (Estimation of Horizontal Coefficient of Consolidation for Soft Clay by Flat DMT)

  • 성주현;이승래;김영진;홍성완;김영웅
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.575-582
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    • 2000
  • The flat Dilatometer test(flat DMT) has been known as an in-situ testing method which is simple and robust to use, and reliable for site stratification and evaluation of soil properties. It was designed and proposed by Marchetti in 1975 to characterize the properties of soils. There are many researches that have been done to evaluate the horizontal coefficient of consolidation from the dissipation test results of flat DMT on normally consolidated and slightly overconsolidated clays. The representative estimation methods of estimating the horizontal consolidation coefficient are DMT-C method which uses a C-reading dissipation curve and DMT-A method which uses a A-reading dissipation curve. This paper represents a comparison analysis of those two methods in obtaining the horizontal coefficients of consolidation. The reference values are also obtained by CPTU and other laboratory tests. The applicability of using flat DMT to characterize the consolidation behavior is also reviewed for two sites. According to the results, DMT-A method is not suitable for silty clays possibly because of the compressibility characteristics. As for the normally consolidated and slightly overconsolidated clays, the results obtained from the two methods are comparable with each other as well as with the laboratory test results.

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순환골재 다공질 콘크리트말뚝에 의한 압밀촉진효과에 관한 고찰 (A Study on the Effect of Promoting Consolidation by Recycled-Aggregate Porous Concrete Pile)

  • 유승경
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.35-40
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    • 2009
  • 본 논문에서는 순환골재 다공질 콘크리트말뚝(RAPP : Recycled-Aggregate Porous Concrete Pile)에 의한 압밀촉진효과를 파악하기 위하여 일련의 실내모형실험을 수행하였다. 본 연구에서 얻어진 실험 결과를 동일한 조건에서 수행한 모래다짐말뚝과 쇄석다짐말뚝에 대한 기존의 실험결과(유승경, 2009)와 비교하여 RAPP로 개량된 복합지반의 시간에 따른 침하량의 변화 특성과 압밀시간에 대하여 비교, 분석하였다. 또한 일련의 수치해석을 수행하여 실내모형실험 결과를 평가하였다. 분석 결과로부터 RAPP에 의한 일차압밀과 이차압밀에 대한 침하저감효과가 타 공법에 비해 탁월함을 알 수 있었으며 압밀 종료시간도 상대적으로 빠르게 나타나 RAPP에 의한 압밀촉진효과가 우수함을 입증할 수 있었다.

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교란효과와 배수저항을 고려한 연직 배수재 설계 (Design of Vertical Drain in Consideration of Smear Effect and Well Resistance)

  • 이달원
    • 한국농공학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.115-123
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    • 2000
  • This study compared the degree of consolidation by hyperbolic, curve fitting , Asaoka's and methods using values measured with a theoretical curve in consideration of smear effect and well resistance. The degree of consolidation by the Hyperboilc method was underestimated than the degree of consolidation by Curve fitting. Asaoka's , and Monden's methods. The typical range of the coefficient of horizontal consolidation was Ch=(2-3)Cv in the case considering smear effect and well resistance, and Ch =(0.5-2.1) Cv in the case disregarding smear effect and well resistance. The degree of consolidation obtained by ground settlement monitoring was nearly the same value when the coefficient of smear zone permeability by back analysis was shown to be half that of in-situ and the diameter of the smear zone was shown to be double that of mandrel. By increasing the diameter reduction ratio of the drain, the time of consolidation was delayed. The effect of well resistance showed that the case of a small coefficient of permeability was much more than in the case of a large coefficient of permeability . It was recommended that when designing diameter reduction of a drain, well resistance should be considered.

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수평배수재가 포설된 준설매립지반의 압밀해석(I) - 프로그램 개발 및 검증 - (Consolidation Analysis of Dredged Fill Ground Installed with Horizontal Drains (I) - Program Development and Verification -)

  • 박정용;장연수;박정순
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권10호
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    • pp.27-39
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    • 2005
  • 수평배수재가 매설된 표층 준설 매립지반의 압밀해석을 하기 위한 유한 차분해석 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 지배방정식은 1차원 자중압밀이론을 3차원으로 전개시킨 식을 이용하여 수평배수재가 설치된 지반의 다양한 경계조건을 적용하였으며 배수재로 간극수가 침투되는 침투압효과를 고려하였다. 해석프로그램의 타당성 검증을 위해서 실내 토조압밀시험을 실시하고 시간-침하량의 측정결과와 예측결과를 비교하였다. 수평배수재의 설계조건으로 배수재 횡방향 설치간격, 설치깊이, 설치층수의 변화가 압밀에 미치는 영향을 분석하였다.