• 터널과지하공간
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• 제24권1호
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• pp.46-54
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• 2014

암반 구조물의 안정성에 결정적인 영향을 미치는 절리의 특성을 파악하기 위해서는 일반적으로 직접전단시험을 통한 연구가 수행되고 있으나, 본 연구에서는 3차원 개별요소법에 근거한 3DEC을 사용하여 직접전단시험을 수치해석적으로 수행하였다. 톱니각과 강도가 상이한 인공 절리시험편에 대해 수직하중을 4단계로 변화시켜가며 일정수직하중 조건에서 실험실 직접전단시험으로 최대전단강도를 측정하였다. 그리고 실내시험을 통해 얻은 시험편의 역학적 물성으로 수치해석 모델링을 수행하였고, 획득한 전단강도를 실험실 직접전단시험으로 수행한 전단강도와 비교 분석하였다. 그 결과 개별요소법에 의한 수치해석은 암반의 전단거동을 잘 모사할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.356-363
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• 2004

In this research, the shear behavior of four different interfaces consisting of 4 types of geosynthetics was examined, and both static and dynamic tests for the geosynthetic interface were conducted. The monotonic shear experiments were performed by using an inclined board apparatus and large direct shear device. The interface shear strength obtained from the inclined board tests were compared with those calculated from large direct shear tests. The comparison results indicated that direct shear tests are likely to overestimate the shear strength in low normal stress range where direct shear tests were not performed. Curved failure envelopes were also obtained for interface cases where two static shear tests were conducted. By comparing the friction angles measured from three tests, i.e. direct shear, inclined board, and shaking table tests, it was found that the friction angle might be different depending on the test method and normal stresses applied in this research. Therefore, it was concluded that the testing method should be determined carefully by considering the type of loads and the normal stress expected in the field.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권11호
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• pp.51-60
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• 2012

동토지반의 기초구조물을 설계하는데 있어 기초의 안정성을 지배하는 설계정수인 동결토의 전단강도 및 동착강도를 측정하기 위하여 지난 50여 년 동안 많은 연구가 수행되어 오고 있다. 하지만, 아직까지 동결토의 전단강도 특성에 관한 많은 연구들은 토사 종류, 수직구속응력, 동결온도조건 등 여러 가지 영향인자 중 제한된 영향인자의 변화를 통해 수행되어 왔다. 동결토는 일반 토질과는 달리 토립자, 물, 공기뿐만 아니라 얼음을 포함한 4상으로 구성되어 있으며, 동토의 역학적인 성질의 변화는 일반적으로 온도, 수직구속응력, 동토의 구성물질에 따라 영향을 받는다. 이와 같은 동결토의 전단강도 특성을 측정하기 위하여 영하 30도의 저온환경에서도 동작이 가능하도록 설계된 동결토 직접전단시험기를 활용하였으며, 동토지역의 저온환경을 모사하기 위하여 대형 냉동챔버 내에 직접전단시험기를 설치하였다. 동결토의 전단강도 특성을 측정하기 위하여 비교적 균질한 입경분포를 지닌 주문진표준사 및 실리카모래와 입도분포가 좋은 화강풍화토를 활용하였다. 각각 세가지 시료에 대하여 전단시험은 세가지 동결온도 조건 및 수직구속응력 조건에서 수행되었으며, 그 결과를 바탕으로 동결온도조건 및 수직구속응력이 동결토의 전단강도에 미치는 영향을 분석하였다. 전반적으로 동결토의 전단강도는 동결온도가 낮아질수록 증가하는 경향을 보였으나, 수직구속응력에 의한 영향은 미미한 것으로 나타났다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제5권4호
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• pp.19-30
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• 2002

The stability of slope using root-pile like to the reinforcements is affected by the interaction behavior mechanism of soil-reinforcements. Through the studying on the interaction in joint of its, therefore, the control roles can be find out in installed slope. In study, the stress level ratio based on the insert angle of installed reinforcements in soil used to numerical analysis, which was results from the duty direct shear test in Lab. The maximum shear strain variation on the reinforcements was observed at insert angle, which was approximately similar to the calculated angle based on the equation proposed by the Jewell. The elasto-plastic joint model on the contact area of soil-reinforcements was presumed, the reinforced soil assumed non-linear elastic model and the reinforcements supposed elastic model, respectively. The finite element analysis of assumed models was performed. The shear strain variation of non-reinforced state obtained by the FEM analysis including elasto-plastic joint elements were shown the rationality of general limit equilibrium analysis for the slope failure mode on driving zone and resistance zone, which based on the stress level step according to failure ratio. Through the variation of shear strain for the variation of inserting angle of reinforcements, the different mechanism on the bending and the shear resistance of reinforcements was shown fair possibility.

• Advances in concrete construction
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• 제7권4호
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• pp.241-247
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• 2019

In this paper the effect of bedding layer on the failure mechanism of rock in direct shear test has been investigated using particle flow code, PFC. For this purpose, firstly calibration of pfc2d was performed using Brazilian tensile strength. Secondly direct shear test consisting bedding layer was simulated numerically. Thickness of layers was 10 mm and rock bridge length was 10 mm, 40 mm and 60 mm. In each rock bridge length, bedding layer angles changes from $0^{\circ}$ to $90^{\circ}$ with increment of $15^{\circ}$. Totally 21 models were simulated and tested. The results show that two types of cracks develop within the model. Shear cracks and tensile cracks. Also failure pattern is affected by bridge length while shear strength is controlled by failure pattern. It's to be noted that bedding layer has not any effect on the failure pattern because the layer interface strength is too high.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.423-430
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• 1999

A weathered residual soil is a soil-like material derived from the in situ weathering and decomposition of rock which has not been transported from its original location. Undisturbed sampling of residual soils is extremely difficult, which has an important effect on investigating the strength and compression characteristics. Thus, a special undisturbed sampling device (direct shear box with shoe) was developed and undisturbed samples were successfully obtained for direct shear tests, Direct shear testing was conducted under unsoaked and soaked condition. As a result, the shear strength of soaked samples was less than that of unsoaked samples, and it was verified that direct shearing of undisturbed samples can evaluate reasonably the shear strength and the slope stability.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권1호
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• pp.27-44
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• 2022

Gravelly soil is a kind of special geotechnical material, which is widely used in the subgrade engineering of railway, highway and airport. Its mechanical properties are very complex, and will greatly influence the stability of subgrade engineering. To investigate the mechanical properties and failure mechanism of gravelly soils, this paper introduced and verified a new discrete element method (DEM) of gravelly soils in large scale direct shear test, which considers the actual shape and broken characteristics of gravels. Then, the stress and strain characteristics, particle interaction, particle contact force, crack development and energy conversion in gravelly soils during the shear process were analyzed using this method. Moreover, the effects of gravel content (GC) on the mechanical properties and failure characteristics were discussed. The results reveal that as GC increases, the shear stress becomes more fluctuating, the peak shear stress increases, the volumetric strain tends to dilate, the average particle contact force increases, the cumulative number of cracks increases, and the shear failure plane becomes coarser. Higher GC will change the friction angle with a trend of "stability", "increase", and "stability". Differently, it affects the cohesion with a law of "increase", "stability" and "increase".

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.39-45
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• 2003

보강토 지반에서 가장 중요한 부분은 보강재와 흙사이의 접촉부분으로서 이 부분의 전단강도 및 전단거동은 보강효과에 직접적인 영향을 미친다. 보강토 지반에서 접촉부분의 전단특성을 얻는 방법으로서 인발시험방법과 직접전단시험방법 등이 있다. 실제 보강토 구조물내에서 보강재와 흙사이에 인발이 되는 부분, 전단이 되는 부분 등이 존재한다. 전단이 되는 경우에도 보강재가 전혀 변형을 하지 않는 경우와 보강재 자체가 변형이 되는 경우 등으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 대형 전단시험기를 이용하여, 부직포/모래, 지오그리드/모래 등의 접촉면을 갖는 2종의 토목섬유를 이용하여, 토목섬유의 인장변형이 허용되는 자유조건과 인장변형이 억제되는 고정조건 등 두가지 방법으로 직접전단시험을 실시하였다. 실험결과 자유조건에 비해 고정조건으로 시험을 행한 경우가 마찰각이 더 컸다. 그리고 전단응력이 피크가 되는 전단변형의 크기는 자유조건의 경우가 더 큰 값을 가졌다. 잔류응력의 경우는 고정법의 경우가 컸지만 잔류응력비는 자유법의 경우가 더 큰 값을 가졌다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.27-32
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• 2009

본 연구의 주목적은 아스팔트 포장층간의 접착전단강도를 측정하는 실험법과 평가 방법을 개발하고 배수성 포장에 사용되는 택코트 재료의 특성과 적정 살포량을 평가하고자 하였다. 실험에는 두 종류(RSC-4, 개질유화)의 유화아스팔트와 가열 아스팔트바인더 타입(HM-1) 한 종류로 실시하였으며, HM-1은 배수성 포장에 사용하기 위해 새로 개발된 제품이다. 접착전단강도를 측정하기 위해 직접전단실험을 다양한 실험 조건에서 수행하였다. 실험을 통해 얻은 접착전단강도 값은 결과의 변별력이 떨어 졌으며 하중-변위 곡선의 면적인 터프니스가 접착전단강도를 평가하는데 보다 유용한 것을 확인 할 수 있었다. 배수성 포장의 경우 RSC-4의 경우는 $0.8l/m^2$ 이상, 개질유화아스팔트의 경우는 $0.5{\sim}0.6l/m^2$의 살포량이 적당한 것으로 나타났다. Trackless 성능이 우수한 HM-1은 유화 아스팔트 택코트에 비해 월등히 좋은 접착전단성능을 발휘하는 것으로 나타났다.

• 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.