• Title/Summary/Keyword: Consolidation analysis solution

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Consolidation Analysis of Geotextile Tubes Filled with Highly Compressible Sludge Using Variable Coefficients of Consolidation

  • Kim, Hyeongjoo;Kim, Hyeongsoo
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.25-32
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    • 2021
  • Geotextile tube technology has been perceived as an economical solution for liquid sludge treatment, and analyzing its consolidation behavior is necessary to be able to evaluate the dewatering capabilities of large geotextile tubes filled with contaminated soil, tailings, sewage sludge, and so on. The objectives of this study are to present a method that can adequately convey the consolidation behavior of geotextile tubes filled with sewage sludge, and to investigate the effects of various geotextile tube consolidation parameters. In this study, variable coefficients of consolidation are utilized to analyze the consolidation process of geotextile tubes filled with sewage sludge. The consolidation solution was verified by comparing the measured and predicted data from a hanging bag test conducted in the literature. After verifying the proposed solution, the consolidation parameters of a geotextile tube composed of a woven polypropylene outer layer and a non-woven polypropylene layer filled sewage sludge were obtained. Using the obtained parameters, the consolidation behavior of a large-scale composite geotextiles tube was predicted.

PBD공법이 적용된 대심도 연약지반에 대한 압밀분석해에 관한 연구 (A Study on Consolidation Analysis Solution in Deep Soft Ground Improved by Plastic Board Drain Method)

  • 박중섭;김병홍;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.49-55
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    • 2007
  • 연직배수공법의 적용시 시간경과에 따른 지반의 압밀도를 판단하는 것은 매우 중요하다. 이에 압밀속도를 예측하는 여러 압밀분석해들이 제안되고 있다. 하지만, 실제 현장에서의 압밀속도는 연직배수재의 압밀해석에 의한 값과 상당한 차이를 나타내고 있다. 본 논문에서는 PBD공법을 적용한 부산지역의 대심도 연약지반에 대한 압밀종료시점의 현장계측자료 및 지반조사 자료를 바탕으로 시공 전 압밀분석해로 사용되고 있는 Hansbo, Onoue, Zeng과 Xie의 압밀분석 이론식의 압밀도와 현장에서 계측된 압밀도를 상호 비교, 분석하여 각 압밀분석해의 적용성과 타당성을 평가하였다.

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피에조 콘 소산시험을 이용한 압밀계수 추정시 이론해의 선택 및 현장지반의 압밀도 평가

  • 이승래;김영상
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1998년도 지반조사위원회 봄 학술세미나
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    • pp.37-46
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    • 1998
  • Several researchers have developed a number of theoretical time factors to determine the coefficient of consolidation by biezocone excess pore water dissipation test in soft clay deposits. However, depending on the assumptions and analytical techniques, the estimated coefficient of consolidation could be in a considerably wide range even for a specific degree of consolidation. These solutions are obtained from an initial excess porewater pressure distribution which can be determined from. either the cavity expansion theory or the strain path method. The 야ssipation of the initial excess porelvater pressure has been usally simulated by means of linear-uncoupled consolidation analysis and then the dissipation curve is normalized by the initial excess porewater pressure for easy use. However. since there is no guidelines or rules on which method gives the best solution for obtaining the coefficient of consolidation from the dissipation curve, the final selection was only based on engineer's extrience and Judgements. Thus, such an arbitrary selection might be inappropriate for a specific site to characterize the consolidation behavior. In this paper, we reviewed various theoretical time factors and, based on this consideration, we mentioned needs for researches in selecting a specific solution that is compatible for Korean clays. Also we listed some source of errors that can be encountered in the procedure of dissipation analysis.

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준설성토지반의 자중압밀해석 (Self-weight Consolidation Analysis of Soft Dredged Clay Ground)

  • 김현태;이은성;김석열;홍병만
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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    • pp.151-154
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    • 2003
  • This paper reviews depositional environments and consolidation characteristic of Soft Dredged Clay fill and then analytical solution of self-weight consolidation is made to find consolidated state. It's known that Soft Dredged Clay Ground is in the under-consolidated state under $U{\fallingdotseq}30%$ from analytical solution. It is effective for higher consolidation rate that the time of Dredge is shorter ani the time of leave is longer. It is conclude that the under-consolidated state should be considered in prediction of consolidation settlement.

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A Study of Three Dimensional Numerical Analysis on Vacuum Consolidation

  • Chung, Youn ln
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권3호
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    • pp.5-20
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유한변형률 이론에 근거하여 3차원 압밀 지배 방정식을 유도하였다. 이 방정식은 비교적 압밀층의 두께가 두꺼운 경우, 비선형 물성치, 공극비에 따른 비선형 투수계수를 갖는 지반에 적합하다. 기존의 유한차분 수치해석 기법(FTCS)은 지배 방정식이 비선형 이며 복잡한 경우 안정된 해를 얻을 수 없기 때문에 본 연구에서는 특수 유한 차분 기법을 도입하였다. 이 수치해석 기법을 지배 방정식에 적용하면 시간에 따른 압밀량을 예측할 수 있다. 본 해석기법에 의해 구해진 값들을 윅드레인을 설치한 여러 가지 고압축성 토질에서의 실험 결과와 비교한 결과, 최종 압밀량과 시간에 따른 압말량이 잘 일치하고 있다.

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급속퇴적지반의 자중압밀해석 (Self-weight Consolidation Analysis of Rapid Deposited Ground)

  • 김현태;김석열;노종구;홍병만
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.309-312
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    • 2002
  • This paper reviews depositional environments, consolidation characteristic of marine deposits along the Nam-Yang river mouth and then analytical solution of self-weight consolidation is made to find consolidated state. This area has been deposited through the short geological age(22year). It's deposition rate is as high as 70cm/year and the height of deposition may be $3{\sim}12m$. It's known that this area is in the under-consolidated state from OCR and analytical solution. It is conclude that the under-consolidated state should be considered in prediction of consolidation settlement.

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점토의 구성관계에 대한 내재적인 응력적분 (An Implicit Stress Integration for the Constitutive Relationship of Clays)

  • 오세붕
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.92-98
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    • 1998
  • Nonlinear finite element analyses of one dimensional consolidation problem were performed using an anisotropic hardening constitutive model. For the analyses, the anisotropic hardening elasto-plastic constitutive model based on the generalized isotropic hardening(GIH) rule was implemented into a nonlinear finite element analysis program, PLASTIC. In order to preserve the accuracy of the finite element solution for nonlinear problems, an implicit stress integration algorithm was employed. A consistent tangent moduli could also ensure the quadratic convergence of Newton's method. As a result, the nonlinear solution was accurately calculated and was converged to be asymptotically quadratic. In a consolidation problem, the relationship between load and settlement and between settlement and time vertical was analyzed comparing with results using the Cam-clay type model and the final consolidation settlement and the duration of primary consolidation could be evaluated rigorously using the GIH constitutive model.

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피에조콘 소산시험시 지연소산이 발생한 경우에 대한 압밀계수 평가 방법 (Evaluation of Coefficient of Consolidation for Dilatory Dissipation Result of Piezocone Test)

  • 하태균;정충기
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1328-1339
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    • 2008
  • For a commonly used piezocone with a shoulder filter element, dilatory dissipation behavior, which shows an initial temporary increase in pore pressure, has been observed in overconsolidated cohesive soils. However, there is no appropriate way to estimate a consolidation parameter from a dilatory dissipation curve because currently available interpretation methods were developed based on the monotonic decrease of the excess pore pressure. In this study, the interpretation method for evaluation of coefficient of consolidation from a dilatory dissipation result of piezocone test was developed by performing the finite difference analysis on the dissipation after cone penetration. The distribution of the initial excess pore pressure induced by cone penetration, which is the core of the analysis, was estimated from the empirical modification of a solution proposed by cavity expansion theory and critical state concept. And the proposed interpretation method was applied to the field piezocone data and the results were compared to those obtained from laboratory tests. Its reliability was confirmed by the insignificant difference between the values of coefficient of consolidation from piezocone tests and laboratory consolidation tests.

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변형된 이론해를 이용한 연직배수재 설치 지반의 압밀해석 (Consolidation Analysis for PVD Installed Soft Ground Using a Modified Theoretical Solution)

  • 홍성진;김동휘;김윤태;김형섭;이우진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.41-53
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    • 2012
  • 연직배수재를 타설한 지반의 압밀은 배수재 근처 지반의 투수성에 큰 영향을 받으므로 스미어 영역의 투수성이 방사방향 압밀속도를 지배한다. 본 연구에서는 기존의 이론해와 수치해석을 이용하여 스미어 영역의 압밀특성을 기준으로 새로운 방사방향 압밀해석을 수행할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안방법에 의한 압밀해석결과는 비교란점토의 압밀특성을 기준으로 압밀해석을 하는 기존방법 보다 불확실성이 큰 $k_h/k_s$에 큰 영향을 받지 않고 신뢰성 있는 결과를 주는 것으로 관찰되었다. PVD를 설치한 부산신항만 연약지반에 대해 압밀해석 결과와 현장 계측데이터를 비교해 본 결과, 제안방법은 부산신항만 압밀속도를 잘 예측하였으며 스미어 영역의 크기는 $3d_w$ 정도로 추정되었다.

간극수압 소산경향을 고려한 자가굴착식 프레셔메터로부터의 수평압밀계수 결정법 (Determination of Horizontal Coefficient of Consolidation from the Self-boring Pressuremeter Holding Test by Considering Pore Pressure Dissipation Trend)

  • 김영상
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.151-159
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    • 2004
  • 본 논문에서는 자가굴착식 프레셔메터 시험의 변형을 유지시험(strain holding test)에서 관측된 소산시험 결과의 초기 소산경향으로부터 점성토 지반의 수평압밀계수를 추정하기 위한 최적화기법의 적용에 대하여 기술하였다. 프레셔메터의 확장으로 인한 초기 과잉간극수압의 분포는 Randolph. & Wroth(1979)의 해석적 해(analytical solution)를 이용하여 지반의 강성지수의 함수로 모사되었으며 연속된 간극수압 소산과정까지 전과정이 모사되었다. 제안된 기법에서는 이를 소산곡선과 정규화 된 관측 소산곡선이 초기 50% 범위에서 소산경향이 가장 일치하도록 하는 수평압밀계수를 최적화기법을 이용하여 결정하였다. 제안된 기법을 김제와 양산에서 수행된 기존의 자가굴착식 프레셔메터 연구결과의 해석에 적용하였으며 제안된 방법으로 얻어진 수평압밀계수를 기존의 연구결과, 실내 및 원위치 시험결과와 비교하였다. 연구결과 제안된 방법은 피에조콘 소산시험과 매우 일관성있게 일치하는 수평압밀계수를 제공할 뿐 아니라 부분배수가 발생하는 지점에서도 간극수압 소산경향을 반영함으로 인해 보다 적절한 수평압밀계수를 결정할 수 있음을 알았다.