본 연구의 목적은 대단위 연약지반 조성지역에서 도로를 건설할 때 노체층까지 다짐시공 후 압밀처리기 간완료에 따른 여성토를 제거하고 노상층을 시공하므로 공사비용, 시간, 현장관리 등의 문제점을 개선하고자 하였다. 노상층을 연약지반 개량 전에 선시공하여 여성고에 포함시키고 압밀침하 완료 후 선시공된 노상층의 다짐도 유지유무를 현장시험을 통하여 확인하였다. 실험결과, 제 1노상층을 제외한 모든 노상층은 일정하게 유지되었다. 따라서 제 1노상층을 제외하고 시공한다면 도로건설에서 경제적 시공성을 확보하는 것이 유리한 것으로 판단된다.
Parsa-Pajouh, Ali;Fatahi, Behzad;Vincent, Philippe;Khabbaz, Hadi
Geomechanics and Engineering
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제7권1호
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pp.105-131
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2014
In this paper, the effects of variability of smear zone characteristics induced by installation of prefabricated vertical drains on the preloading design are investigated employing analytical and numerical approaches. Conventional radial consolidation theory has been adopted to conduct analytical parametric studies considering variations of smear zone permeability and extent. FLAC 2D finite difference software has been employed to conduct the numerical simulations. The finite difference analyses have been verified using three case studies including two embankments and a large-scale laboratory consolidometer with a central geosynthetic vertical drain. A comprehensive numerical parametric study is conducted to investigate the influence of smear zone permeability and extent on the model predictions. Furthermore, the construction of the trial embankment is recommended as a reliable solution to estimate accurate smear zone properties and minimise the post construction settlement. A back-calculation procedure is employed to determine the minimum required waiting time after construction of the trial embankment to predict the smear zone characteristics precisely. Results of this study indicate that the accurate smear zone permeability and extent can be back-calculated when 30% degree of consolidation is obtained after construction of the trial embankment.
본 논문에서는 석션파일의 하중지지력 및 압밀 거동에 대한 수치해석 내용을 다루었다. 수치해석에서는 파일-지반 간 인터페이스 거동이 고려된 3차원 모델을 적용하여 석션파일의 길이 대 직경 비, 하중 형태(수직하중, 수평 및 조합하중)를 변화시키며 해석을 수행하고 그 결과를 토대로 수직 및 수평지지력 거동 특성을 고찰하였다. 아울러 임의의 수직하중이 작용하는 조건에 대해 응력-간극수압 연계해석을 수행하여 석션파일의 하중재하 후 압밀거동을 고찰하였다. 해석 결과 석션파일의 지지력은 석션파일과 지반간의 상호작용 모델링 여부에 따라 큰 차이가 발생하는 것으로 검토되어 인터페이스 모델링의 중요성이 부각되었으며 산정된 하중지지력 결과를 토대로 제시된 조합하중에 대한 파괴포락선을 제시하였다. 아울러 응력-간극수압 연계해석에 근거한 압밀해석 결과를 분석한 결과 석션파일은 주면마찰이 주 하중지지 구조인 관계로 수직하중 재하시 과잉간극수압 발생량 및 압밀침하량은 미미한 것으로 검토되었다.
샌드파일 공법은 연약지반 개량을 위해 널리 사용되는 방법중의 하나이다. 샌드파일 설치에 의해 얻고자 하는 주된 목적은 압밀촉진에 있으나 이와 더불어 복합지반효과를 지니게 된다. 본 연구에서는 상대적으로 면적 치환비가 작은 연직배수재로서 적용된 샌드파일 설치지반에서의 복합지반효과를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 원지반과 샌드파일의 지내력 확인을 위한 평판재하시험을 실시하였으며, 성토체와 지반과의 상호거동을 확인하기 위하여 토압계를 설치하여 계측관리를 실시하였다. 분석결과 면적치환비가 작은 샌드파일 설치지반에서 복합지반을 고려한 지지력은 원지반의 지지력과 비교하여 매우 작은 증가효과를 보였다. 그러나 원지반과 비교한 샌드파일 설치위치에서의 지지력 증가는 약 60% 로 나타났다. 이와 같이 샌드파일의 강성증대에 의한 파일설치 위치에서의 지지력 증대는 재하하중 작용에 의한 압밀진행 과정중 압밀특성 변화의 요인으로 작용하게 될 것이다. 따라서 샌드파일 강성증대에 따른 복합지반효과는 샌드파일 설치지반에서 압밀침하량이 감소하는 요인으로 평가될 수 있는 것으로 판단된다.
It is important to estimate the magnitude of settlement and the time of primary consolidation in geotechnical engineering projects. For these purposes, site explorations and laboratory tests are usually performed. However, the mechanical properties determined from laboratory tests on the samples obtained by different sampling techniques show different trends. In this study, three types of consolidation test were carried out on the soil samples obtained by three different sampling techniques (76mm tube, 76mm piston, and block samples), to verify the effect of sample disturbance on consolidation properties. It was found that sampling methods have influence on the $\varepsilon$ - log $\sigma$'$_{v}$ relationship. While insignificant difference of compression indices from the samples obtained by different sampling techniques was observed in compression region, these values showed a different trend in precompression region. The values of $c_{v}$ and k of block samples had a tendency to be larger than those of piston and tube samples. At consolidation pressure larger than $\sigma$'$_{p}$, however, these properties became similar regardless of sampling methods. The block and piston samples gave slightly higher values of $C_{a/}$$C_{c}$ than tube samples. In the results of I $L_{EOP}$ and CRS test, it was observed that the values of $\sigma$'$_{p measured}$/$\sigma$'$_{p best estimated}$ of Yang-San clay decreases when strain becomes larger than 1.0% and that precompression strain of block samples is in the range of 1.5~2.0% while those of piston and tube samples are 1.75~3.75%. It was also shown that the values of $\sigma$'$_{p}$ of block samples exceed those of piston and tube samples by about 6~10%.6~10%.%.%.%.%.
준설매립지의 현장계측결과에 의하면 실제의 자중압밀 침하량은 실내시험결과를 근거로한 설계치보다 작게 평가되고 있다. 이러한 원인중의 하나를 본 연구에서는 준설재료의 퇴적시 압축성의 저감에 의한 것이며 더욱이 이러한 시간효과는 펌프준설매립지와 같이 저응력범위의 압밀특성에서는 고려되고 있지 않는 실정이다. 본 논문에서는 준설점성토의 압축성에 대한 시간효과를 파악하기 위하여 퇴적된 공시체에 침투력을 작용시켜 일련의 침투압밀시험을 수행하였다. 또한 본 연구에서와 같이 초기함수비가 큰 경우에 발생하는 압밀해의 불안정성을 극복하기 위하여 예측자-수정자법을 이용한 유한차분에 석기법을 제시하였고 실험결과와 비교하여 좋은 결과를 얻었다. 최종적으로 준설점성토의 압축성은 자중압밀시간에 의존되고 있음이 관찰되었다.
연직배수재로 개량된 지반의 배수거동을 해석하기 위해서는 3차원 해석이 필요한데, Macro-element법을 이용하면 2차원 평면변형 조건으로 연직배수재의 3차원 배수효과를 고려한 효과적인 해석이 가능하다. 본 연구에서는 지반개량에서 적용되는 진공압밀공법에 Macro-element법을 적용하여 새로운 유한요소해석 프로그램을 개발하였다. 기존의 Macro-element법은 배수재의 과잉간극수압을 0으로 하여 연직배수량을 산정하였으나, 본 연구에서 개발된 프로그램은 부(-)의 과잉간극수압을 실제 진공압밀 조건과 동일하게 고려할 수 있도록 개선하였다. 프로그램의 성능 검증을 위해 진공압밀공법 적용 현장의 계측치와 비교한 결과, 프로그램으로 예측한 결과와 현장 계측데이터는 동일한 침하거동을 나타내었다.
GS E&C was awarded the contract for the construction of Hanoi - Hai Phong Expressway Package EX-7 from Station Km 72+000 to Station Km 81+300 in December 2008. This project is the $7^{th}$ contract package of the 105.5 km long expressway near Hai Phong city, which includes a FCM-styled bridge along with high embankments over soft ground. For these high embankments, there is a need to treat the soft soil for improving the overall stability during construction and for reducing the post-construction settlement of the expressway. The Designer of this project had adopted four (4) different types of ground improvement techniques to treat the soft ground, including the prefabricated vertical drains (PVD), sand drains (SD), pack drains (PD, or sometimes called packed sand drains), and sand compaction piles (SCP). The main focus of soft soil treatment should be paid attention to the residual settlement after construction. In current design, however, it appeared that the secondary compression (or creep) of the improved soil layer and the consolidation settlement of the lower untreated compressible soil layer have been neglected in the estimation of the post-construction settlement. These uncalculated residual settlements may not only unsatisfy the design criteria but also raise serious problems during service period of this expressway. In this paper, the subsoil condition and current design were reviewed focusing on the employed soft soil treatment method and expected residual settlement.
고속철도 콘크리트궤도의 일부 토공구간 침하 원인으로 지하수위 저하가 보고되었다. 이에 본 연구에서는 현장 계측 값과 수치해석을 통하여 지하수위 저하에 따른 침하 영향을 분석하였다. 시행착오법을 이용한 역해석을 통해 구성된 수치해석 모델을 이용하여 지하수위 저하, 연약층의 두께, 성토고에 따른 잔류침하거동을 검토하였다. 4m이상의 연약층이 존재할 경우, 지하수위 저하에 의한 원지반침하량은 30mm이상으로 예상되어 설계 및 시공단계에서 지하수위 거동에 의한 침하도 설계시 고려되어야 할 것으로 보인다.
최근 우리나라는 국토의 고도 이용과 지역 간의 균형발전을 도모하기 위한 목적으로 택지 및 단지, 도로, 항만 및 공항 등의 건설이 증가하고 있는 추세이다. 현재도 많은 공사들이 연약한 지반에서 실시되고 있다. 이로 인해 건설현장에서 지반의 장기침하, 파괴, 부등침하, 국지적인 구조물 손상 등의 공학적인 문제들이 지속적으로 보고되고 있다. 특히, 연약지반이 비교적 두껍게 발달한 서 남해안 지역과 내륙지역의 연약지반 위에 축조되는 각종 구조물, 도로 등의 경우 필연적으로 하중에 의한 지반의 장기침하가 발생하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 장기침하량 예측기법들인 쌍곡선법, 호시노법, $\sqrt{S}$법, 아사오카법 등의 지역별 적정 분석기법을 검토하는 한편, 일반화된 산정식의 도출을 통한 새로운 예측기법에 대한 연구를 수행하여 토질특성 및 시공조건에 대한 상관관계를 분석하고 장기적인 침하특성과의 연관계수를 도출하였다. 수식의 검증을 위해 16개 지역의 계측자료와 수치해석 결과를 비교 및 분석을 실시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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