• Geomechanics and Engineering
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• 제27권5호
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• pp.447-463
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• 2021

Caisson-type structures are widely used as quay walls in coastal areas. In Korea, for a long time, many caisson-type quay walls have been constructed with a low front water depth. These facilities can no longer meet the requirements of current development. This study developed a new technology for deepening existing caisson-type quay walls using grouting and rubble mound excavation to economically reuse them. With this technology, quay walls could be renovated by injecting grout into the rubble mound beneath the front toe of the caisson to secure its structure. Subsequently, a portion of the rubble mound was excavated to increase the front water depth. This paper reports the results of an investigation of the seismic behavior of a renovated quay wall in comparison to that of an existing quay wall using centrifuge tests and numerical simulations. Two centrifuge model tests at a scale of 1/120 were conducted on the quay walls before and after renovation. During the experiments, the displacements, accelerations, and earth pressures were measured under five consecutive earthquake input motions with increasing magnitudes. In addition, systematic numerical analyses of the centrifuge model tests were also conducted with the PLAXIS 2D finite element (FE) program using a nonlinear elastoplastic constitutive model. The displacements of the caisson, response accelerations, deformed shape of the quay wall, and earth pressures were investigated in detail based on a comparison of the numerical and experimental results. The results demonstrated that the motion of the caisson changed after renovation, and its displacement decreased significantly. The comparison between the FE models and centrifuge test results showed good agreement. This indicated that renovation was technically feasible, and it could be considered to study further by testbed before applying in practice.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.169-177
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• 2017

최근 수송선박의 대형화에 따라 기존 항만 시설의 접안 깊이 확보에 대한 필요성이 증가하고 있다. 증심공법은 기존 항만시설의 접안 깊이를 확보하는 방법으로, 필요 깊이만큼 사석마운드를 굴착한 후 그라우팅을 통해 보강한다. 이 연구에서는 사석마운드 보강을 위한 그라우팅 재료로 가소성 그라우트를 사용할 경우 보강성능과 충진성능에 대해 검토하고자 하였다. 2가지 가소성 그라우트 배합에 대해 압축강도실험을 수행하여 지반보강효과를 검토하였고, 직경 400 mm, 높이 530 mm 크기의 실린더형 실험체 5개를 제작해 충진성능을 평가하였다. 구조물의 안전성 확보를 위해 요구되는 개량체의 소요강도는 6 MPa이며, 이 연구에서 사용한 가소성 그라우트 배합 모두 재령 7일에 9 MPa 이상으로 소요강도를 만족하는 것으로 확인되었다. 충진성능 평가 실험체의 충진상태를 육안으로 관찰한 결과, 이 연구에서 목표로 설정한 사석 채 움 높이까지 가소성 그라우트가 잘 채워지는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권11호
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• pp.75-87
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• 2010

불포화토에 강우가 지속되면 토체내 간극수압이 상승하게 된다. 따라서 토층의 포화로 인해 강도가 저하되고, Suction압이 균형을 이루는 임계 깊이까지 Wetting Front가 하강하여 사면붕괴가 발생한다. 지중 간극수압을 제어할 수 있다면 강도저감을 방지함으로써 사면안정을 유지할 수 있을 것이다. 본고는 지중 간극수를 흡수하여 배출할 수 있는 흡수관 설계를 시도하여 실험성과로 그 가능성을 제시하였다. 흡수관은 사면안정을 위한 보조공법으로 활용하는 것이 효과적일 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권7호
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• pp.159-169
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• 2004

얕은사면 파괴는 지표로 침투하는 강우에 의해 주로 발생한다. 이는 지표수의 침투시 모관흡수력의 감소에 의한 포화깊이 증가에 의해 발생한다. 본 연구에서는 국내의 전형적인 화강풍화토를 대상으로 강우시 사면에서의 습윤영향을 분석하였다. 이를 위하여 filter paper와 tensiometer 실험을 수행하여 함수특성곡선을 산정하였으며, 그에 따른 함수특성곡선의 방정식을 추정하였으며, 기존에 사용되고 있는 Green & Ampt의 포화 깊이 추정식과 수치해석결과를 비교 분석하였다. 본 연구 결과, Green & Ampt모델에 의한 이론 해는 포화깊이를 과소 추정하였으며, 포화깊이가 증가함에 따라 사면안전율은 감소하는 것으로 나타났다. 특히 포화깊이가 약 1.2m이상부터 사면안전율은 현저하게 감소하는 것으로 나타났다.