• Geomechanics and Engineering
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• 제3권2호
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• pp.117-130
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• 2011

The methods of design available for geocell-supported embankments are very few. Two of the earlier methods are considered in this paper and a third method is proposed and compared with them. In the first method called slip line method, plastic bearing failure of the soil was assumed and the additional resistance due to geocell layer is calculated using a non-symmetric slip line field in the soft foundation soil. In the second method based on slope stability analysis, general-purpose slope stability program was used to design the geocell mattress of required strength for embankment. In the third method proposed in this paper, geocell reinforcement is designed based on the plane strain finite element analysis of embankments. The geocell layer is modelled as an equivalent composite layer with modified strength and stiffness values. The strength and dimensions of geocell layer is estimated for the required bearing capacity or permissible deformations. These three design methods are compared through a design example. It is observed that the design method based on finite element simulations is most comprehensive because it addresses the issue of permissible deformations and also gives complete stress, deformation and strain behaviour of the embankment under given loading conditions.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 1998년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.419-424
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• 1998

The deduction methods for forced displacement depths caused by sea dike construction often assumed the shape of forced displacements and heaving. To investigate the shape of forced displacements and heaving, a model tests was performed. Results of the tests are as follows; 1) The shape of forced displacements can be assumed ellipse. 2) The shape of heaving can not be assumed uniform shape like a circle and Extents of heaving was varied with the loading height and width. 3) The shape of forced displacements caused by step construction, pebble embankments and soil embankments, also investigated.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.53-66
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• 2007

말뚝과 토목섬유로 지지된 성토지반의 아칭효과를 규명하기 위하여 일련의 모형실험을 실시하였다. 모형실험에서는 단독캡 말뚝을 상하이동이 가능한 철판 사이에 일정간격으로 설치하고, 토목섬유를 포설한 후 성토를 실시하였다. 모형실험에서는 침하판을 하강시킴으로써 연약지반의 침하를 모사하였으며, 침하판이 하강함에 따라 성토지반에 지반아칭이 발휘되었다. 성토지반과 토목섬유의 변형거동은 카메라로 관찰하였다. 또한 계측시스템을 통하여 말뚝캡에 작용하는 하중과 토목섬유의 인장변형률을 측정하였다. 모형실험결과 연약지반부의 침하가 발생할 때, 지반아칭효과로 인하여 말뚝으로 전이되는 성토하중이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 이때 토목섬유가 설치되지 않은 경우는 말뚝에 작용하는 하중이 최대값에 도달한 후 감소하는 반면, 토목섬유로 복합지지된 경우는 침하에 따라 말뚝하중이 점진적으로 증가하면서 일정한 값으로 수렴한다. 이것은 토목섬유에 의한 보강이 성토지반의 변형 억제에 효과적임을 나타내는 것이다. 한편, 침하유발시 말뚝캡 사이의 토목섬유는 원호형태로 변형을 일으키는 것으로 나타났다. 말뚝과 토목섬유로 지지된 성토지반에서 말뚝캡으로 전이되는 성토하중은 지반아칭효과와 토목섬유의 인장변형률을 고려함으로써 모형화할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.13-21
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• 2006

토목섬유를 토목공학에 적용한 이후 토목섬유의 손상에 대하여 많은 관심이 되어왔다. 이 논문에서는 시험시공을 3지점에서 수행했는데 목적은 연약한 점토지반상에서 보강재의 거동을 조사하고 매립시 최적의 시공방법론을 찾기위한 것이다. 이 시험시공에 사용된 폴리에스테르매트(인장강도 15톤)의 봉합부분이 원호활동 사면파괴로 인하여 파괴되었는데 이는 급격한 성토로 인해 과잉간극수압이 발생하여 하중이 증가했기 때문이다. 매트의 인장 파열이 진행되는 지반 거동 중 성토고로 유발될 수 있는 간극수압보다 큰 간극수압이 측정되었는데, 특히 지표하 5m 깊이에서는 장기간에 걸쳐 간극수압이 증가하였다. 이러한 결과를 이용하여 성토고와 연약점토의 융기거동의 관계에 대하여 검토하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.336-345
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• 2010

GS E&C was awarded the contract for the construction of Hanoi - Hai Phong Expressway Package EX-7 from Station Km 72+000 to Station Km 81+300 in December 2008. This project is the $7^{th}$ contract package of the 105.5 km long expressway near Hai Phong city, which includes a FCM-styled bridge along with high embankments over soft ground. For these high embankments, there is a need to treat the soft soil for improving the overall stability during construction and for reducing the post-construction settlement of the expressway. The Designer of this project had adopted four (4) different types of ground improvement techniques to treat the soft ground, including the prefabricated vertical drains (PVD), sand drains (SD), pack drains (PD, or sometimes called packed sand drains), and sand compaction piles (SCP). The main focus of soft soil treatment should be paid attention to the residual settlement after construction. In current design, however, it appeared that the secondary compression (or creep) of the improved soil layer and the consolidation settlement of the lower untreated compressible soil layer have been neglected in the estimation of the post-construction settlement. These uncalculated residual settlements may not only unsatisfy the design criteria but also raise serious problems during service period of this expressway. In this paper, the subsoil condition and current design were reviewed focusing on the employed soft soil treatment method and expected residual settlement.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1695-1704
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• 2008

The problems associated with constructing high-speed concrete track embankments over soft compressible soil has lead to the development and/or extensive use of many of the ground improvement techniques used today. Drains, surcharge loading, and geosynthetic reinforcement, have all been used to solve the settlement and embankment stability issues associated with construction on soft soils. However, when time constraints are critical to the success of the project, owners have resorted to another innovative approach. Especially, the design criteria of residual settlement is limited as 30mm for concrete track embankment, it is very difficult to satisfy this standard using the former construction method. Pile net method consist of vertical columns that are designed to transfer the load of the embankment through the soft compressible soil layer to a firm foundation and one or more layers of geosynthetic reinforcement placed between the top of the columns and the bottom of the embankment. This paper will present the guidelines for the design of pile net method to supported embankments. These guidelines were developed based on a review of current design methodologies and a parametric study of design variables using numerical modeling.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1519-1524
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• 2009

Construction of high-speed concrete track embankments over soft ground needs many of the ground improvement techniques. Drains, surcharge loading, and geosynthetic reinforcement, have all been used to solve the settlement and embankment stability issues associated with construction on soft soils. However, when time constraints are critical to the success of the project, another measures should be considered. Especially, since the design criteria of residual settlement is limited as 30mm for concrete track embankment, it is very difficult to satisfy this allowable settlement by using the former construction method. Pile net method consist of vertical columns that are designed to transfer the load of the embankment through the soft compressible soil layer to a firm foundation and one or more layers of geosynthetic reinforcement placed between the top of the columns and the bottom of the embankment. In this paper, three cases with different embankment height and number of geosynthetic reinforcement, were studied through FEM analysis for efficient use of pile net method.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제56권4호
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• pp.507-534
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• 2015

The present work investigates the behavior of the embankment models resting on soft soil reinforced with ordinary and stone columns encased with geogrid. Model tests were performed with different spacing distances between stone columns and two lengths to diameter ratios (L/d) of the stone columns, in addition to different embankment heights. A total number of 42 model tests were carried out on a soil with undrianed shear strength $${\sim_\sim}10kPa$$. The models consist of stone columns embankment at s/d equal to 2.5, 3 and 4 with L/d ratio equal 5 and 8. Three embankment heights; 200 mm, 250 mm and 300 mm were tested for both tests of ordinary (OSC) and geogrid encased stone columns (ESC). Three earth pressure cells were used to measure directly the vertical effective stress on column at the top of the middle stone column under the center line of embankment and on the edge stone column for all models while the third cell was placed at the base of embankment between two columns to measure the vertical effective stress in soft soil directly. The performance of stone columns embankments relies upon the ability of the granular embankment material to arch over the 'gaps' between the stone columns spacing. The results showed that the ratio of the embankment height to the clear spacing between columns (h/s-d) is a key parameter. It is found that (h/s-d)<1.2 and 1.4 for OSC and ESC, respectively; (h is the embankment height, s is the spacing between columns and d is the diameter of stone columns), no effect of arching is pronounced, the settlement at the surface of the embankment is very large, and the stress acting on the subsoil is virtually unmodified from the nominal overburden stress. When $(h/s-d){\geq}2.2$ for OSC and ESC respectively, full arching will occur and minimum stress on subsoil between stone columns will act, so the range of critical embankment height will be 1.2 (h/sd) to 2.2 (h/s-d) for both OSC and ESC models.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권9호
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• pp.5-15
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• 2012

연직배수공법이 적용된 연약지반의 측방유동 특성을 조사하기 위해 우리나라 해안지역에서 계측관리가 실시된 13개 연약지반 현장의 자료를 수집하여 조사 분석을 실시하였다. 먼저 성토규모가 연약지반의 측방유동에 미치는 영향을 분석하였다. 연약층의 두께와 상대적 도로성토규모가 클수록 연약지반 속의 수평변위는 크게 발생하였다. 특히 연약지반이 두꺼우면 도로성토저면폭에 대한 연약층의 두께의 비인 상대적 성토규모도 자연 커지므로 수평변위량은 크게 발생하였다. 또한 도로성토속도가 빠르면 연약지반의 수평변위량이 크게 발생하였다. 그 밖에도 연약지반의 두께와 비배수전단강도, 지반계수 및 안정수는 연약지반의 측방유동에 영향을 미치는 중요한 요소로 나타났다. 즉 연약지반의 비배수전단강도와 지반계수가 작을수록 그리고 안정수가 클수록 연약지반의 최대수평변위량은 크게 발생하였다. 도로성토로 인하여 연약지반 속에 전단변형이 발생되지 않는 안전한 상태에서는 안정수가 3이하가 되고 지지 안전율이 1.7이상이 되었다. 그러나 연약지반 속에 전단파괴가 발생되는 불안전한 상태에서는 안정수가 5.14이상이 되고 지지안전율이 1.0이하가 되었다. 도로성토로 인하여 연약지반 속에 전단변형이 발생하는지 여부를 판단할 수 있는 허용최대수평변위량의 기준은 50mm로 정하는 것이 바람직하며 연약지반에 전단파괴가 발생됨이 없이 도로성토를 실시할 수 있는 연약지반의 수평변위량 기준은 100mm로 정하는 것이 바람직할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.5-21
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• 2014

지진시 불포화 도로성토의 붕괴는 지하수 및 강우의 침투에 기인한 함수비의 증가가 그 원인이 됨이 지적되어 왔다. 따라서, 이와 같은 지반재해의 방지를 위한 합리적 보강방안 및 적절한 설계기준의 정립을 위해 불포화 도로성토의 동적안정성 및 변형모드에 대한 함수비의 영향을 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 불포화 도로성토의 변형 및 파괴거동에 대한 함수비의 영향을 연구하기 위해 상이한 함수비를 갖는 도로성토 모형에 대하여 동적 원심모형실험을 진행하였다. 본 실험에서는 도로성토 모형에 대한 동적하중 부가시의 변위, 간극수압 및 가속도의 계측을 통해 최적함수비 부근 및 최적함수비보다 높은 함수비를 갖는 불포화 도로성토에 대한 동적 거동을 고찰하였다. 이와 함께, 화상해석에 의한 변위 및 변형율 분포의 분석을 통하여 최적함수비보다 높은 함수비를 갖는 불포화 도로성토의 변형모드를 구명하였다. 이로부터 사면 천단부의 침하는 천단부 아래에서의 체적압축에 기인하며, 구속압력이 작은 사면 선단부 및 사면 표면부 부근에서는 체적팽창을 동반한 큰 전단변형이 발생함을 확인하였다.