• Structural Engineering and Mechanics
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• 제22권6호
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• pp.647-664
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• 2006

The main purpose of this paper is to investigate the effect of transient stochastic analysis on nonlinear response of earth and rock-fill dams to spatially varying ground motion. The dam models are analyzed by a stochastic finite element method based on the equivalent linear method which considers the nonlinear variation of soil shear moduli and damping ratio as a function of shear strain. The spatial variability of ground motion is taken into account with the incoherence, wave-passage and site response effects. Stationary as well as transient stochastic response analyses are performed for the considered dam types. A time dependent frequency response function is used throughout the study for transient stochastic responses. It is observed that stationarity is a reasonable assumption for earth and rock-fill dams to typical durations of strong shaking.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권5호
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• pp.443-456
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• 2021

Structural design of the vertical displacements and shear strains in the earth fill (EF) dams has great importance in the structural engineering problems. Moreover, far fault earthquakes have significant seismic effects on seismic damage performance of EF dams like the near fault earthquakes. For this reason, three dimensional (3D) earthquake damage performance of Oroville dam is assessed considering different far-fault ground motions in this study. Oroville Dam was built in United States of America-California and its height is 234.7 m (770 ft.). 3D model of Oroville dam is modelled using FLAC3D software based on finite difference approach. In order to represent interaction condition between discrete surfaces, special interface elements are used between dam body and foundation. Non-reflecting seismic boundary conditions (free field and quiet) are defined to the main surfaces of the dam for the nonlinear seismic analyses. 6 different far-fault ground motions are taken into account for the full reservoir condition of Oroville dam. According to nonlinear seismic analysis results, the effects of far-fault ground motions on the nonlinear seismic settlement and shear strain behaviour of Oroville EF dam are determined and evaluated in detail. It is clearly seen that far-fault earthquakes have very significant seismic effects on the settlement-shear strain behaviour of EF dams and these earthquakes create vital important seismic damages on the swelling behaviour of dam body surface. Moreover, it is proposed that far-fault ground motions should not be ignored while modelling EF dams.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.842-853
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• 2008

In the construction of dam, the key factor which decides the type of dam is security of materials resource. Because of the large scale earth work, the ability to supply the materials is essential part about economical efficiency. The research is the case study about controlling the plan to secure the material resources in the design of Buhang multipurpose dam. In case of Buhang multipurpose dam, at that time of basic design, it was planned to use a rock fill material. From the detail investigation about the river bed accumulative layer widely spread on the submerged district on the basic design, the research is accomplished to replace rock material with gravel material. After the investigation of whole reserves of gravel material, estimation of conformity as dam construction material from analysis of grain size distribution, the case study of oversea construction, and the material property comparison between rock fill material and gravel fill material, it is verified th possibility of using the gravel fill. Thereafter, the analysis of dam stability using a gravel fill material is accomplished. Finally, A gravel fill material can be used as the main construction material of CFRD, therefore the efficiency of resource recycling in the submerged area is maximized, and the established plan is more advantageous to stability, constructibility, environmentibility than the case of using a rock fill.

• 지구물리
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• 제7권3호
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• pp.171-183
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• 2004

중심코아형 필댐(Fill Dam)의 침투수에 대한 안정성 평가에 널리 적용되고 있는 전기비저항 탐사 해석의 이해를 증진하기 위해 시추과정에서 얻어진 표준관입시험 결과를 비저항 분포자료와 비교 분석하였다 그 결과 일반적으로 비저항 값이 낮은 곳에서 표준관입시험의 값도 낮은 경향을 보이고 있었으나 비저항이 높은 곳에서는 값의 분포가 동일한 경향성을 보이지 않거나 오히려 낮게 나타나는 구역도 관찰되었다 또한 일부 구역에서 비저항이 낮은 경우 에 값이 높게 나타나는 경우도 있었는데 이는 전기비저항 조사의 특성상 직하부의 효과뿐만 아니라 사면부의 효과가 포함되어 나타난 것으로 보인다 따라서 비저항이 단순히 낮다고 해서 코아부의 지수 능력에 문제가 있다고 판단하기는 매우 어려우며 오히려 비저항이 높은 지점에서 파이핑에 의한 과도 침투수를 유발할 수 있는 가능성을 확인하였다 이와 같은 비저항 분포 해석의 불확실성을 감소시키기 위해서는 동반 탐사를 통해서 이상대역을 확인하는 과정이 필요하며 장기간의 모니터링과 수위 변화에 따른 지속적인 조사가 필요하다 또한 비저항 콘(resistivity cone)과 같은 장비를 이용하여 현장 조건을 유지한 상태에서의 하부 비저항 구조를 이해할 필요가 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.13-23
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• 2006

국내의 흙댐 중에서 댐코아에 함몰 및 누수가 발생한 사례가 있었는데 콤팩션그라우팅에 의하여 댐코아의 손상부위를 복원하였다. 본 연구에서는 콤팩션그라우팅에 의한 복원공사전 공사중 및 공사후에 실내 및 현장시험을 통하여 콤팩션그라우팅 효과를 평가하였다. 콤팩션그라우팅공사와 더불어 정밀한 현장조사 및 지구물리탐사를 진행하였다. 콤팩션그라우팅공사는 2000년 6월 16일부터 8월 24일까지 수행되었다. 콤팩션그라우팅공사에 의한 댐복원후에 댐코아의 누수가 감소되었다. 콤팩션그라우팅공사가 손상된 댐을 복원하는데 효과가 큰 것으로 평가되었다. 콤팩션그라우팅공법의 적용에 의하여 댐코아의 느슨하고 공간이 있는 부분을 채우게 되었고 그라우팅 처리전에 비하여 누수량이 약 96% 정도 격감되었다.

• 지질공학
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• 제16권1호
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• pp.97-107
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• 2006

콘크리트 표면차수벽형 석괴댐(CFRD; Concrete Faced Rockfill Dam)는 기존의 중심코어 형 락필댐(ECRD; Earth Cored Rockfill Dam)과 대별되는 우수한 구조적, 재료적 특성으로 현재 가장 널리 활용되는 댐 형식이다. 본 고에서는 불리한 조건에서의 CFRD의 설계와 시공에 있어 최근에 부각된 최신 기술들을 정리하여 향후 활용에 도움을 줄 수 있도록 하였다. 예를 들어, 연약한 암을 이용한 댐체 축조, sand-gravel fill, 연결 슬래브 공법, 충적층 기초의 처리 공법등에 대한 간략한 기술적 동향을 고찰하여 관련 기술자들의 이해를 돕고자 하였다.

• 지구물리
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• 제6권2호
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• pp.89-97
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• 2003

For safety evaluation of a rockfill dam, it is often necessary to investigate spatial distribution and dynamic characterization of weak zones such as fractures. For this purpose, both seismic and electric methods are adopted together in this research. The former employs the multichannel analysis of surface waves (MASW) method, and aims at the mapping of 2-D shear-wave velocity (Vs) profile along the dam axis that can be associated with dynamic properties of filled materials. The latter is carried out by DC- resistivity survey with a main purpose of mapping of spatial variations of physical properties of dam materials. Results from both methods are compared in their signature of anomalous zones. In addition, downhole seismic survey was carried out at three points within the seismic survey lines and results by downhole seismic survey are compared with the MASW results. We conclude that the MASW is an efficient method for dynamic characterization of dam-filling materials, and also that joint analyses of these two seemingly unrelated methods can lead to an effective safety evaluation of rock-fill dam.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.167-180
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• 2004

기존 흙댐의 저수 용량 확대를 위하여 댐의 높이를 숭상(嵩上)하는 경우 기존 댐체의 축조 재료와 동일한 재료가 아닌 콘크리트 표면 차수벽형 석괴댐(CfRD)의 차수벽 지지층에 대응하는 조립의 재료로 추가 성토를 수행하였다. 이를 가칭 콘크리트 표면 차수벽형 흙댐(CFED)이라 하고, 이런 형식의 댐에 대한 응력 및 변형 특성을 예측하기 위하여 Hyperbolic 모델을 이용한 유한요소 해석을 수행하였다. 수치 해석에 의한 예측치와 현장 계측치를 비교 분석한 결과 비교적 서로 잘 일치하는 것으로 나타나 댐체의 응력-변형 거동에 대한 유한요소 해석 결과는 신뢰성이 매우 높은 것으로 평가되었다. 따라서 해석 결과 나타난 최대 변위와 응력의 발생 지점 및 응력 집중 현상이 발생되거나 하중전이가 불규칙하게 나타나는 부분 등을 중심으로 댐체 시공시 정밀 현장 계측 관리를 수행한다면 합리적이고 효과적인 시공 관리 및 품질 관리가 될 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권8호
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• pp.21-35
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• 2015

본 연구에서는 국내 3개 필 댐의 ECRD(Earth Core Rock-fill Dams) 댐체의 코어존에 대한 건전성 평가를 목적으로 2차원 및 3차원 전기비저항 탐사를 수행하였다. 2차원 전기비저항 탐사 결과, 대부분의 점토재로 축조된 코어존은 $50{\sim}400ohm{\cdot}m$ 이하의 저비저항대로 나타났으며, 그 하부의 기반암은 $1,000ohm{\cdot}m$ 이상의 고비저항대로 나타났다. 또한 3차원 전기비저항 탐사 결과에 의하면 코어존의 연약대로 판단되는 $100ohm{\cdot}m$ 이하의 저비저항대의 공간적인 분포영역을 확인할 수 있었다. 아울러 코어존의 토질시료 특성을 파악하기 위하여 시추조사와 토질 실내시험을 수행하였다. 시추조사 시 굴착수에 의한 댐체 내의 구조적 훼손을 방지하기 위하여 무수보링 방법을 택하였다. 그 결과 저비저항대로 나타나는 코어존의 시료는 모두 통일분류상 CL에 해당되며, 일부 저비저항대에서는 함수비가 높은 포화상태의 시료가 관찰되었다. 이러한 결과를 통해 ECRD 댐체 코어존의 건전성 평가에 전기비저항 탐사와 무수보링의 적용성은 매우 효율적인 방법이라 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제25권4호
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• pp.69-79
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• 1983

The objective of this study is to analyze the present situation of compaction equipment used in the earth fill dam construction, and the compaction effects of varions types of equipment on core and pervious zones of the fill dam. The results obtained are summarized as follows; 1. Banking materials mostly used for the core zone were soils classified as CL, SC and ML, while those classified as SM, ML and SC were predominant for the pervious zone. 2. Equipments used practically in the real fields were considerably different from those specified in the designs. 3. It was found that the relationship between optimum water content and maximum dry density for both core and pervious materials showed to be linear, ranging from 10% to 25% water content. That is, ${\gamma}$dmax (core) = 2.2555-0.0284 Wopt ${\gamma}$dmax(pervious) =2.239-0.028 Wopt 4. The generalized compaction guides for all kinds of equipment and soil types consi- dered in this study may be recommended as N=8-10 T=2Ocm, N=10-12 T=3Ocm for core zone(98%) and N=6-8 T=2Ocm, N=8-10 T=3Ocm for pervious zone (95%). 5. The coefficient of permeability in the field tests showed abont 10 times as high as the laboratory test value. This large deviation, however, was due to the horizontal permeation and considered not to be significant in the light of the satisfactory compaction ratio in the field compac- tion.