• Geomechanics and Engineering
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• 제20권2호
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• pp.121-129
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• 2020

In the design of geotechnical structures, engineers choose either peak or critical state friction angles. Unfortunately, this selection is based on engineer's preference for economy or safety and lacks the assessment of the expected level of deformation. To fill this gap in the design process, this study proposes a strain based empirical method. Proposed method is founded on the experimentally supported assumption that higher dilatancy angles result in more brittle soil response. Using numerous triaxial test data on ten different soils, an empirical design chart is developed that allows the estimation of shear strain at failure based on soil's peak dilatancy angle and mean grain diameter. Developed empirical chart is verified by conducting a small scale retaining wall physical model test. Finally, a design methodology is proposed that makes the selection of design friction angle in structured way possible based on the serviceability limits of the proposed structure.

• 한국농공학회지
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• 제41권3호
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• pp.91-100
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• 1999

Tow constitutive models for weathered granite soil, Yasufuku's constitutive model with a single yield surface and Lade's constitutive model with two intersectiong yield surface compared in terms of their capabilities to accurately capture the observed behavior of compacted weathered grainite soil for various stress-paths. Both the single surface and the double surface models capture the experimentally observed behavior at a variety of stress-paths with good accuracy. The double surface model may model the observed compacted weathered granite soil behavior with better accuracy for proportational loading with increasing stress, but the single surface model may model dilatancy property with better accuracy for p-constant loading with increasing stress ratio.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.133-152
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• 1999

국내 서해안 실트질 모래의 액상화 특성과 시료교란의 영향을 파악하고자 교란된 시료를 재성형하여 반복삼축시험을 수행하였다. 먼저, 실트질 모래의 응력-변형 거동에서 축변형률 $\pm10%$ 근처에서 액상화 현상이 발생했으며, 간극수압 거동은 Seed, Martin, Lysmer 등(1975)이 제안한 식과 거의 유사했다. 또한, 시료의 파괴시 dilatancy 현상을 살펴볼 수 있었다. 다음은 여러 연구자들이 제안한 액상화 평가방법들을 실시하여 그 결과를 비교했을때 액상화에 취약한 심도를 비슷하게 나타내고 있었으며, 재성형을 실시한 반복삼축시험을 통한 방법은 그 중 가장 낮은 안전율을 나타내고 있었다. 또한, 반복삼축 시험으로 구한 응력비와 경험적 방법의 표준관입시험 N값으로 구한 응력비를 비교했을때 시료교란의 영향은 N값이 20이하에서는 상대적으로 작지만, N값이 20이상일 때 교란의 효과와 시료 재성형시의 문제점 등으로 액상화 저항력과 안전율에서 큰 차이를 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.85-94
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• 2004

동반논문에서는 사질토의 취성적 응력-변형률 관계와 전단시 팽창을 고려할 수 있는 구성모델을 제안하였다. 본 연구에서는 제안된 모델의 계수를 체계적으로 결정하기 위하여 실수형 유전자 알고리즘에 근거한 최적화 기법이 적용되었으며, 이를 통하여 구성모델에 필요한 주요 계수값들을 결정할 수 있었다. 본 연구에서는 제안된 모델을 검증하기 위하여 풍화토시료에 대한 $K_0$ 압밀 삼축시험을 수행하였다. 또한 조립토에 등방압축 삼축시험결과를 이용하여 제안된 모델을 검증하였다. 이러한 시험자료들에 대하여 제안된 모델은 취성적 응력-변형률 관계 및 체적의 팽창과 같은 실제 유효응력 거동을 합리적으로 모델하는 것이 가능하였다. 이로부터 제안된 모델이 풍화토 및 조립토와 같은 사질토의 거동에 적합한 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제34권3호
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• pp.33-42
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• 1992

The shear strength of cohesionless Soils results from particle-to-particle friction and structural resistance by interlocking. And, the shear strength of soils is subjected to vary depending on the internal states and external condtions. If the volume change occurring in the soils and stress-strain relationships under the internal and external changes can accrurately he described, it is possible to predict the behaviors of soils. To accomplish these objectives a series of drained triaxial compression tests and isotropic compression test was performed on the Banwol sand at different relative densities ranging from 20% to 80% and different confining pressures ranging from 0.4kgf/cm$^2$ to l2kgf/cm$^2$. The results and main conclusions of the study are summarized as follows; 1.When the relative density or the confining pressure is increased, the maximum deviator stress is increased. The ratio of the maximum deviator stress and the confining pressure is linearly proportional to the relative density. 2.It is observed that the dilatancy depends not only upon its relative density but also the confining stress, and that the maximum deviator stress is obtained after the diatancy occurs. 3.The volume of sands undergoes initial contraction prior to the dilatancy occurred by strain softening. The dilatancy rate eventually approaches the critical state or a constant volume. 4.At lower strains, Poisson's ratio approaches a certain minimum value regadless of the state of materials. At larger strains, however, the ratio is increased as the relative density is increased. 5.It is observed that the modulus of elasticity is linearly proportional to the relative density and the pressure. 6.When the relative density is increased, the friction angle of sands is linearly increased. 7.When the relative density is increased, the expansion index and the compression index are linearly decreased, and the ratio of the two is about 1/3.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.23-30
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• 2011

본 연구에서는 터널의 상부에 작용하는 토압을 평가하는데 있어서 기존의 Terzaghi 공식이 가지는 문제점을 해결하기 위해 흙의 팽창성(Dilatancy)을 고려하여 Terzaghi 공식을 수정하였다. Terzaghi 공식과 수정식에 대한 수학적 해석결과, 터널의 토압은 수정식이 Terzaghi 공식에 비해 작게 나타났으며 토피고가 커질수록 그 차이는 증가하였다. 터널모형실험 결과와 비교해 본 결과, Terzaghi 공식에 의해 계산된 상부토압은 굴착 전 토압의 약 70%이며, 수정식에 의하면 약 60% 정도로 나타났고, 터널모형실험에 의해 측정된 토압은 약 40% 정도 임을 볼 수 있었다. 또한 유한요소해석을 이용하여 Terzaghi 공식과 수정식에 의해 산정된 터널 상부토압과 전단변형률을 비교해본 결과 수학적 해석결과와 동일하게 수정식이 Terzaghi 공식보다 작게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.39-54
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• 2009

대형직접전단시험기를 이용하여, 국내의 석산에서 생산된 쇄석재료들에 대한 전단거동을 분석하였다. 시료별로 전단강도를 산출하였으며, 최대입경, 수침조건, 밀도, 균등계수, 파쇄율 등의 변화에 따른 전단거동의 영향을 평가하여, 선행연구결과와 정성적으로 비교하였다. 아울러, 일의 원리를 응용하여, 쇄석재료의 응력-다일러턴시 관계를 규명하였으며, 한계상태의 마찰계수와 첨두마찰각 및 팽창각을 산출하였다. 실험결과 일축압축강도와 파쇄율이 쇄석의 내부마찰각에 가장 결정적인 영향을 미치며, 파괴시 다일러턴시도 연관성이 높은 것으로 밝혀졌다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권7호
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• pp.35-46
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• 2009

압력식 쏘일네일링 공법은 지반에 네일을 삽입한 후 압력그라우팅을 수행하여 지반과 그라우팅 사이의 인발저항력 증가를 활용한 공법으로 원지반의 강도를 최대한 활용한 공법이다. 최근들어, 쏘일네일링 공법은 절취사면 보강이나 도심지 터파기 및 흙막이 구조물, 옹벽 보강 등 사면안정에 많이 시용된다. 하지만 압력식 쏘일네일링 공법은 그라우팅을 가압하여 주입함에 띠라 주입 시와 주입 후의 지반응력의 변화 양상에 매우 복잡하다. 따라서 압력식 쏘일네일링 공법에 의한 인발저항력의 증가양상을 파악하기가 매우 어렵기 때문에 대부분 경험적인 설계가 이루어 지고 있는 실정이다. 본 연구는 압력식 쏘일네일링 공법의 인발저항력의 증가를 이론적으로 규명하고 실내 및 현장 시힘을 바탕으로 비교하여 인발저항력을 예측히는데 그 목적이 있다. 본 논문에서는 인발저항력의 증가에 영향을 미치는 요소를 공벽에 작용히는 평균연직응력과 인발마찰계수의 증가로 규명하였다. 실내시험을 통해서 측정된 반경방향 변위를 본 논문에서 제안한 공팽창이론에 적용하여 팽창각을 산정하였다. 팽창각이 감소함에 따라 반경방향변위는 증가하고 주입압이 증가함에 따라 팽창각이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 현장인발시험을 통해서 측정한 인발저항력이 제안된 인발저항력과 거의 통일한 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권3호
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• pp.43-54
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• 1995

실트질 모래를 재료로 삼축압축시험기를 개조하고, 삼축셀에 고압공기투과판을 부착하여 축변환기법에 의해 흡인력과 순평균응력을 조절하면서 등력압축시험과 전단시험을 행하여, 불포화 상태에 따른 토질정수의 변화를 규명하였으며, 함수상태의 변화에 따라 응력, 체적변화 등의 거동특성을 검토하였다. 실험의 결과에서 규명된 불포화토의 특성을 바탕으로, 불포화토의 응력성분을 고려하고, 수정 Cam -Clay 모델을 경계조건으로 하는 불포화토의 거동예측을 위한 구성식을 개발하고, 실트질 모래에 대한 실내실험의 자료로부터 구한 관측치와 예측치를 비교하여 이의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 사면안정학술발표회
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• pp.145-154
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• 2003

When a nail pulled out in dense, granular soil, the soil in the vicinity of the nail tends to dilate, but its dilatancy results in a normal stress concentration at the soil/nail interface, thereby increasing the pull-out resistance of the inclusion. It is thought to be occurring within the resistance zone where the soil mass is at stationary state and the reinforcement are held in position by the soil, due to the friction or bond. In this paper, A series of direct shear and interface tests were conducted by using so called‘Constant Normal Stiffness Test Apparatus’which was modified and improved from the conventional direct shear box test rig. Unlikely the normal shear box test, this enables to simulate the different constraint effects of surrounding soil during shear under the conditions of constant stress and volume, constant normal stiffness. The aim of the research programme is to get better understanding of pull-out bond mechanism, thus to explore the possibility of evaluating the pull-out bond capacity of soil/reinforcement at the preliminary design stage from the laboratory test.