• 제목/요약/키워드: Consolidation behavior

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표준압밀시험에 의한 점토의 초기탄성계수 산정 (The Estimation of Initial Elastic Modulus of Clay by Standard Consolidation Test)

  • 권병해;임성훈
    • 한국농공학회논문집
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    • 제66권1호
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    • pp.15-24
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    • 2024
  • Unlike artificially created homogeneous materials, the process of calculating the elastic modulus of natural soil involves the possibility of errors. Because the stress-strain behavior of soil is nonlinear, the secant modulus of elasticity is often used based on 1/2 of the stress at failure. Since soil has the property of changing its elastic modulus depending on the confining pressure, numerical analysis models that analyze its behavior inevitably include complex elements. The hyperbolic model, which relatively accurately simulates the behavior immediately after loading in soft ground, assumes that the stress-strain curve of the consolidated undrained triaxial test is hyperbolic and requires the slope of the tangent line at the starting point. However, the slope of the initial tangent in the stress-strain curve obtained from an actual triaxial test is difficult to have regularity according to changes in confining pressure. Additionally, due to the characteristics of a hyperbola, even small changes in related factors cause large changes in the hyperbola. Therefore, there is a lot of randomness in the process of calculating model parameters from the triaxial test results, which causes large differences in the results. Therefore, the method of calculating the initial elastic modulus by the consolidation test presented in this study is also used to verify the method by the triaxial test. It can be applied. However, since this study was applied to only one sample showing typical consolidation characteristics, it is necessary to check samples with various physical properties in the future.

석션파일의 조합하중 지지력 및 압밀거동에 관한 수치해석 연구 (Numerical Investigation on Combined Load Carrying Capacity and Consolidation Behavior of Suction Piles)

  • 유충식;홍승록
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.103-116
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    • 2014
  • 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.

준설매립지반의 자중압밀을 고려한 2차원 축대칭 비선형 유한변형 압밀 모델 (2-D Axisymmetric Non-linear Finite Strain Consolidation Model Considering Self-weight Consolidation of Dredged Soil)

  • 곽태훈;이동섭;임지희;티모시 스탁;최은석;최항석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권8호
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    • pp.5-19
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    • 2012
  • 준설매립지반 설계시 압밀 소요시간 단축을 위해 연직배수공법와 선행재하공법등의 연약지반 개량공법을 주로 적용한다. 준설매립지반의 자중에 의한 압밀이 완료되기까지는 많은 시간이 소요되므로 공사비 절감, 공기단축의 이유로 연약지반 개량공법은 일반적으로 자중압밀 도중 적용된다. 본 논문에서는 준설매립지반에서 연직방향으로 자중압밀이 진행되는 도중 연직배수재 타설에 의해 방사방향의 흐름이 추가로 발생하는 경우의 압밀거동 예측을 위하여 자중압밀을 고려한 2차원 축대칭 비선형 유한변형 압밀 지배방정식과 이를 적용하기 위한 수치모델(Axi-Selcon)을 개발하였다. Axi-Selcon의 검증과 자중압밀 도중 연직배수재가 타설된 준설매립지반을 모사하기 위해 일련의 실내시험을 수행하였다. 이를 위해 연직배수재가 타설된 준설매립지반을 모사하는 대형자중압밀 시험기를 고안하였다. 모델의 추가적인 검증을 위하여 기존에 제안된 간편 해석법을 적용한 결과와 Axi-Selcon의 해석결과와 비교하였다. 마지막으로, Axi-Selcon을 적용하여 가상의 대심도 준설매립지반의 거동을 예측하였다. 이와 같은 일련의 모델 검증과정을 통해 본 논문에서 개발된 Axi-Selcon은 자중압밀 도중 연직배수재 타설과 선행재하공법이 적용될 경우에 대한 초연약 준설매립지반의 압밀 거동을 적절히 예측할 수 있음을 보였다.

PCPT 소산결과를 이용한 압밀해석 (Direct Application of CPTu Result for Consolidation Analysis)

  • 강병준;조성환;서경범;이준환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.715-719
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    • 2009
  • In this study, a method to predict the consolidation behavior of soft clays and marine clays was developed by combining the equation of Terzaghi's 1-dimensional consolidation and CPTu dissipation. The special attention was given to the consolidation anisotropy due to the difference between 1-D consolidation and radial consolidation of CPTu dissipation. The analysis combining two equations enables direct application of CPTu results. And above all it doesn't require to sample undisturbed specimens and determine consolidation coefficient which is both costly and time consuming and often contains measuring error. It is also advantageous that CPTu test can be carried out any position and any depth. Clays typically have a greater horizontal permeability, $k_h$, than vertical permeability, $k_v$, and the coefficient of consolidation in the horizontal direction is generally higher than the vertical direction. Various data of horizontal and vertical consolidation coefficient ratio were collected and analyzed to develop and verify the method.

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압밀시험의 수치해석에 의한 MCC 모델과 SSC 모델 비교 (Comparison of MCC and SSC Models Based on Numerical Analysis of Consolidation Test)

  • 권병해;임성훈
    • 한국농공학회논문집
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    • 제66권2호
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    • pp.1-12
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    • 2024
  • In order to integrate two consolidation theories of Terzaghi's consolidation theory and Mesri's secondary compression theory and to identify a model suitable for analyzing stress-strain behavior over time, numerical analysis on consolidation tests were conducted using a modified cam-clay model and a soft soil creep model and the following conclusions were obtained. The results of numerical analysis applying the theory that a linear proportional relationship is established between the void ratio at logarithmic scale and the permeability coefficient at logarithmic scale is better agreement with the result of oedometer test than the results of applying constant hydraulic conductivity. The modified cam-clay model is a model that does not include secondary compression, but the slope of the normal consolidation line corresponding to the compression index of the standard consolidation test includes secondary compression, so the actual settlement curve over time is lower than the predicted value through numerical analysis. It always gets smaller. Other previous studies that applied Terzaghi's consolidation theory to consolidation test analysis showed the same results and were cross-confirmed. The soft soil creep model, which includes secondary compression in the theory, showed good agreement in all sections including secondary compression in the consolidation test results. It was judged appropriate to use a soft soil creep model when performing numerical analysis of soft clay ground.

준설매립 연약지반에 대한 압밀침하 예측 및 평가 (Prediction and Assessment on Consolidation Settlement for Soft Ground by Hydraulic Fill)

  • 전제성;구자갑;오정태
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권9호
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    • pp.33-40
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    • 2008
  • 본 연구에서는 해안 준설매립지반에 대한 연약지반 개량사례를 이용하여 연적배수공법 적용시의 현장계측 및 압밀침하 해석을 실시하였다. 대상현장은 원지반위에 대략 10m의 준설매립을 통해 조성된 부지로서 고함수비 및 고압축성의 해성점토로 구성되어 있다. 1년 동안의 현장 계측결과, 당초 설계시의 예측침하량에 비해 매우 큰 압밀침하가 발생하였고, 이 조건에서의 향후 침하거동을 예측하기 위한 추가 압밀침하 해석 및 계측결과를 이용한 역해석을 실시하였다. 상부시공 영향 등에 의해 준설매립지반에는 과다한 전단변형이 발생하였으며, 이에 대한 현장 계측결과의 평가 및 보정을 실시하였다. 압밀해석 및 원지반 조건을 평가하기 위해 실내시험 결과를 이용한 물질함수분석을 실시하였으며, 최종적으로 부지 인도후의 잔류침하량 및 최종 지반고를 만족시키기 위한 추가 성토고를 산정하였다. 추가 성토이후의 현장 계측결과와 당초 예측했던 압밀침하 거동을 비교하였으며, 이를 통해 당초 예측내용에 대한 검증을 수행할 수 있었다.

여천지역 준설.매립토의 침강압밀 특성

  • 송정락;백승훈;여유현
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1992년도 가을학술발표회 논문집
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    • pp.55-60
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    • 1992
  • Hydraulically filled ground is formed by the settling of soil grains from the mixture of soil grains and water. It was generally known that the settling speed of the soil grains in governed by Stokes low. In the case of clayed dredged material, the shape of soil grains is not round, the surface of the soil grains is relatively large compared to the weight of soil grains and inter-grain ionic force is relatively large compared to the wight of soil grains. By this reason the settling and consolidation behavior of hydraulically filled quite different from that of Stokes law. This study investigated the settling and consolidation behavior of hydraulically filled materials of Yeochon industrial complex by large scale laboratory settling & consolidation container. The test results showed tat actual settling speed of soil grains in quite large compared to that of Stokes law. It was turned out that this phenomenon was due to the aggregation of soil grains. Also, it was truned out that the void ration and water content after the completion of settling process was 8.7 and 322% respectively. The consolidtion settlement of clayey hydraulic fill material was predicated better by "incremental small strain" consolidation concept than classical Terzaghj's consolidation concept (infinitesimal strain).

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배수재가 설치된 압축성 지반의 효율적인 압밀해석 및 역해석 (Practical Consolidation Analysis and Back Analysis for Draainage-Installed Compressible Deposits)

  • 김윤태;이승래
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.175-181
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    • 1994
  • In order to accelerate the rate of consolidation settlement and to gain a required shear strength for a given soft clay deposit, the preloading technique combined with a vertical drainage system has been widely applied. In this study, the theory of axisymmetric concolidation, which considers the variation of compressibility and permeability during the consolidation process, has been developed. Smear and well resistance effects are also considered. Furthermore, several back-analysis schemes such as simplex method, BFGS method, and ADS have been adopted in the axisymmetric consolidation program(AXICON). The measured data in the first stage of consolidation are utilized to predict the subsequent consolidation behavior.

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모래말뚝이 타설된 연약점토지반의 압밀정수결정에 관한 연구 (Study on Determining Consolidation Parameters of Soft Clay Ground Improved by Sand Pile)

  • 유승경;송정보;홍원표;김태형
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.264-271
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    • 2005
  • Sand pile method, such as sand drain method and sand compaction pile method, has been popularly used as an improvement method for soft clay grounds. The effect of accelerating consolidation of soft clay grounds has been evaluated with Barron's solution. By the way, the consolidation behavior of soft clay ground with sand piles strongly depends on both the nonlinear mechanical interaction between sand piles and surrounding clays and the degradation permeability of clays. In this paper, the method for determining consolidation parameters of soft clay ground with sand drains by using Barron's solution was proposed, through a series of numerical simulations. Through the method, the change in both volume compressibility and permeability during consolidation was reasonably evaluated.

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PVD에 의한 연약점토지반의 압밀촉진효과에 대한 수치해석 (Numerical Analyses on Consolidation Promotion Effect of Soft Clay Ground by Prefabricated Vertical Drain)

  • 유승경
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.19-24
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    • 2009
  • 본 논문에서는 연약지반개량공법 중의 하나인 PVD공법에 의한 연약지반개량효과를 파악하기 위하여 일련의 수치해석을 실시하였다. 본 연구에서는 기존에 수행된 실내모형실험 결과와의 비교를 통하여 그 신뢰성이 검증된 탄점소성 3차원압밀 유한요소해석 방법을 사용하였다. 수치해석에서는 PVD의 폭과 상재하중의 크기를 다양하게 변화시키며 개량된 점토지반의 압밀거동을 재현하였으며 그 결과를 이용하여 개량된 연약점토지반의 압밀촉진효과에 미치는 PVD의 폭과 상재하중 크기의 영향에 대하여 고찰하였다.

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