• 제목/요약/키워드: Earth pressure coefficient

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복층터널에서 중간슬래브와 측압계수에 따른 세그먼트 라이닝의 거동분석 (Behavior of the Segment Lining due to the Middle Slab and the Lateral Pressure Coefficient in Duplex Tunnel)

  • 이호성;문현구
    • 터널과지하공간
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    • 제26권3호
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    • pp.192-200
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    • 2016
  • 대심도 지하 네트워크 구축을 위한 대심도 복층터널의 계획 시 세그먼트 라이닝의 거동을 주요 구조물인 중간슬래브와 측압계수(K)에 따라 검토하였다. 연구를 위하여 세그먼트 라이닝 해석법을 검토하였고, 대심도 복층터널에 적합한 해석 모델을 결정하였다. 또한 연직하중에 대해 검토하였고, 중간슬래브 하중은 슬래브 자중인 정하중과 차량에 의한 활하중을 고려하였다. 연구결과 중간슬래브 하중 적용에 따른 단면력은 터널 하부에 주로 발생하였고 휨모멘트의 크기에 가장 큰 영향을 미쳤다. 또한 휨모멘트 작용 방향의 변화가 큰 변수로 나타났고, 중간슬래브 하중 적용에 따른 단면력의 크기는 비교적 일정하여, 단면력의 발생이 가장 작은 측압계수 1.00에서 세그먼트 라이닝에 미치는 영향이 제일 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로 복층터널의 슬라브와 측압계수(K)의 영향에 의한 세그먼트 라이닝의 거동을 파악하여 합리적이고 경제적인 복층터널 구조물 설계의 방향을 제시할 수 있을 것이다.

석션드레인공법을 적용한 연약지반의 침하 특성 (Settlement Characteristics of Soft Ground Applying the Suction Drain Method)

  • 한상재;유한규;김병일;김수삼
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.15-27
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    • 2013
  • 기존 성토재하 방식의 연약지반 개량공법에서 제기된 여러 가지 문제에 의해 진공압 재하방식의 개량공법이 개발되었으며, 국내 적용사례가 증가하고 있다. 현장에서의 침하관리시 동일한 하중을 재하하였을 경우의 진공압재하공법과 성토재하공법에 대한 침하량 비교 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 두 공법의 발생침하량에 관한 이론 및 사례 연구를 수행하였다. 그 결과 연약지반 개량을 위해 진공압이 적용되면 내향의 수평변위가 발생하고 동일한 하중재하 대비 침하량이 감소하였다. Hooke의 탄성이론을 바탕으로 한 경우 0.54~0.67, 국내 설계기준에서는 0.50~0.75, 과거 국내 시공사례를 바탕으로 한 경우 0.91, 실내시험을 바탕으로 한 경우 0.81, 탄성론과 체적압축계수법을 바탕으로 한 경우 0.75, 최근 국내 대심도 시공 사례의 경우 0.77~0.93의 범위를 보이는 것으로 나타났다.

Shear behavior of foam-conditioned gravelly sands: Insights from pressurized vane shear tests

  • Shuying Wang;Jiazheng Zhong;Qiujing Pan;Tongming Qu;Fanlin Ling
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권6호
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    • pp.637-648
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    • 2023
  • When an earth pressure balance (EPB) shield machine bores a tunnel in gravelly sand stratum, the excavated natural soil is normally transformed using foam and water to reduce cutter wear and the risk of direct muck squeezing out of the screw conveyor (i.e., muck spewing). Understanding the undrained shear behavior of conditioned soils under pressure is a potential perspective for optimizing the earth pressure balance shield tunnelling strategies. Owing to the unconventional properties of conditioned soil, a pressurized vane shear apparatus was utilized to investigate the undrained shear behavior of foam-conditioned gravelly sands under normal pressure. The results showed that the shear stress-displacement curves exhibited strain-softening behavior only when the initial void ratio (e0) of the foam-conditioned sand was less than the maximum void ratio (emax) of the unconditioned sand. The peak and residual strength increased with an increase in normal pressure and a decrease in foam injection ratio. A unique relation between the void ratio and the shear strength in the residual stage was observed in the e-ln(τ) space. When e0 was greater than emax, the fluid-like specimens had quite low strengths. Besides, the stick-slip behavior, characterized by the variation coefficient of measured shear stress in the residual stage, was more evident under lower pressure but it appeared to be independent of the foam injection. A comparison between the results of pressurized vane shear tests and those of slump tests indicated that the slump test has its limitations to characterize the chamber muck fluidity and build the optimal conditioning parameters.

EPB-TBM performance prediction using statistical and neural intelligence methods

  • Ghodrat Barzegari;Esmaeil Sedghi;Ata Allah Nadiri
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제37권3호
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    • pp.197-211
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    • 2024
  • This research studies the effect of geotechnical factors on EPB-TBM performance parameters. The modeling was performed using simple and multivariate linear regression methods, artificial neural networks (ANNs), and Sugeno fuzzy logic (SFL) algorithm. In ANN, 80% of the data were randomly allocated to training and 20% to network testing. Meanwhile, in the SFL algorithm, 75% of the data were used for training and 25% for testing. The coefficient of determination (R2) obtained between the observed and estimated values in this model for the thrust force and cutterhead torque was 0.19 and 0.52, respectively. The results showed that the SFL outperformed the other models in predicting the target parameters. In this method, the R2 obtained between observed and predicted values for thrust force and cutterhead torque is 0.73 and 0.63, respectively. The sensitivity analysis results show that the internal friction angle (φ) and standard penetration number (SPT) have the greatest impact on thrust force. Also, earth pressure and overburden thickness have the highest effect on cutterhead torque.

Structural and temperature coefficient of resistance characteristics of colossal magnetoresistance Mn oxides prepared by RF sputtering

  • Choi, Sun-Gyu;Ha, Tae-Jung;Reddy, A.Sivasankar;Yu, Byoung-Gon;Park, Hyung-Ho
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.361-361
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    • 2007
  • A lot of efforts have been paid to develop infrared imaging systems in last decades. Bolometer has a wide range of applications from military to commercial, such as military night vision, medical imaging system and so on. Bolometer is a resistive sensor that detects temperature changes through resistance change. To improve detecting ability, bolometer should have a good resistive film which has high temperature coefficient of resistance (TCR) value. Colossal magnetoresistance (CMR) $L_{1-x}A_xMnO_3$ (where L and A are trivalent rare-earth ions and divalent alkaline earth ions, respectively.) are received attention to apply bolometer resistive film because it has a high TCR property which was discovered in the metal to semiconductor phase transition temperature region. In this work, CMR films were deposited on various substrates in relative low substrate temperature by RF magnetron sputtering. The influence of deposition parameters such as substrate temperature, gas partial pressure, and so on have been studied. The structural and TCR properties of the films were also investigated for applying to microbolometer.

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항타시공성을 고려한 대구경 항타강관말뚝의 폐색효과 분석(CEL해석) (Analysis of Plugging Effect for Large Diameter Steel Pipe Piles Considering Driveability (CEL Method))

  • 정상섬;송수민;고준영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권12호
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    • pp.21-33
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    • 2017
  • 본 연구에서는 항타시공성(BPM, blow per meter)을 고려하여 대구경 항타강관말뚝을 시공하였을 때 발생하는 폐색효과를 분석하였다. Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL)해석 시 적용된 항타에너지는 파동방정식을 이용하여 산정하였고, CEL 대변형 3차원 유한요소 해석을 수행하여 말뚝 항타시공 과정을 모사하였다. 본 연구 결과, 말뚝 직경이 증가함에 따라 목표 깊이까지 소요되는 항타에너지는 증가(일정한 BPM인 경우에 해당함) 하였으며, 그 결과 soil plugging index(SPI)는 서로 유사하게 나타나지만 폐색효과는 감소함을 알 수 있었다. 또한, 말뚝의 근입 깊이가 증가할수록 SPI는 서로 유사한 값을 나타냈으나 관내토에서 발생하는 수평토압이 증가하게 되어 폐색효과는 오히려 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과, 폐색효과의 대표적 영향인자인 말뚝 직경, 말뚝 근입 깊이, 지반 탄성계수, BPM에 따른 관내토의 수평토압계수 분포 경향을 제안하였다.

다층지반 하에서 수평하중을 받는 말뚝의 회전점 (Rotation Point of Laterally Loaded Pile Under Multi Layered Soil)

  • 강병준;경두현;홍정무;이준환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.708-712
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    • 2008
  • Piles and pile foundations have been in common use since very early times. Usually function of piles is to carry load to a depth at which adequate support is available. Another important use of piles is to furnish lateral support and nowadays it is getting highlighted due to the wind load, lateral action of earthquake, and so on. After Broms (1964), many researchers have been suggested methods for estimating lateral capacity of pile. But each method assumes different earth pressure distribution and lateral earth pressure coefficient and it gives confusion to pile designers. Lateral earth pressure, essential in lateral capacity estimation, influenced by pile's behavior under lateral load. Prasad and Chari (1999) assumed the rotation point of pile and suggested an equation of ultimate lateral load capacity. In this study, we investigate the depth of rotation point in both homogeneous soil and multi layered soil, and compare to the estimation value by previous research. To model the pile set up in the sand, we use the chamber and small scale steel pile, and rain drop method. Test results show the rotation point is formed where the Prasad and Chari's estimation value, and they also show multi layered condition affects to location of rotation point to be scattered.

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다층지반에 근입된 수평재하 말뚝의 회전거동 분석 (Analysis of the Rotational Behavior of Piles under Lateral Loading Installed in Multi Layered Soil)

  • 강병준;경두현;홍정무;이준환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.55-64
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    • 2009
  • 수평하중에 대한 지지력의 발휘는 말뚝의 주요 용도 중 하나이며, 최근 초고층 건물, 송전탑, 풍력발전기 등 수평하중이 지배적인 구조물의 증가로 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Broms(1964) 이후 많은 연구자들이 수평방향 지지력 산정을 위한 방법들을 제안하여 왔으나, 각 방법별로 서로 다른 토압분포와 수평토압계수를 가정하여 설계자로 하여금 혼란을 가져을 여지를 갖고 있다. 수평지지력 산정에 주요 요소가 되는 수평토압계수는 수평하증에 의한 말뚝의 회전 거동에 영향을 받는다. Prasad와 Chari(1999)는 말뚝의 회전점을 가정하여 극한지지력을 산정하는 식을 제안하였다. 본 연구에서는 균일지반과 다층지반의 모두에서 말뚝의 회전점을 측정하였으적, 기존의 연구 결과와 비교하였다. 실험 결과 회전점 측정값과Prasad와 Chari(1999)의 예측값이 잘 일치하였으며 다층지반은 회전점의 위치를 변하게 하는 요소로 작용하는 것으로 나타났다.

변위증분을 이용한 흙막이 벽의 역해석에 관한 연구 (Back Analysis of Earth Retaining Wall Using Increment of Sequential Displacement)

  • 장범수;이승훈;김종민;김수일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.7-14
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 계측변위를 이용한 흙막이 벽체의 역해석시 예기치 못한 하중으로 인해 발생한 이상변위의 누적에 의한 오차를 최소화할 수 있는 기법을 개발하는 것이다. 이를 위해 단계별 변위증분으로 목적함수를 구성하고, 목적함수를 최소화시키는 최적화기법으로 직접탐색법중 유용방향법에 의한 순차선형계획법을 도입하여 역해석 프로그램을 개발하였다. 또한, 모형토조실험을 실시하여 측정된 실제변위와 예측변위를 비교$.$분석함으로써 개발된 역해석 프로그램의 신뢰성을 검증하였다.

Measurement of K0 and K'0 during loading and unloading of loose sand

  • Shay Nachum;Mark Talesnick;Sam Frydman
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제32권1호
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    • pp.97-110
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    • 2023
  • The coefficient of lateral earth pressure at rest in loose sand during virgin loading, K0 , and during unloading, K'0 , have been determined from laterally confined load-unload tests. The tests included measurement of lateral pressure with null pressure gauges, side wall friction with newly designed friction meters and applied pressure and base pressure with load cells. The importance of accounting for side-wall friction when evaluating the distribution of vertical pressure over the height of the soil specimen was demonstrated. Relatively uniform friction was observed during loading, but this was not the case during unloading unless friction reduction measures were employed. While the measured value of K0 was found to be close to, if slightly higher than the value commonly estimated on the basis of friction angle, φ', the ratio of K'0 to K0 was found to reasonably fit an expression of the form K'0/K0 = 1 + C·log(OCR), with C equal to 1 in the present tests.