• 제목/요약/키워드: Frost Heave

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제지애쉬 고화제로 안정처리된 연약지반의 도로노상토 적용에 관한 연구 (Application of Paper Sludge Ash-Stabilized Soft Ground for Subgrade Soil)

  • 신은철;박수영
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.13-22
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    • 2018
  • 해성점토가 주를 이루고 있는 연안지역에서는 높은 함수비와 많은 세립토 함유로 매립 및 투기도 많은 어려움이 따르고 있고 시공에 있어 성토재의 부족이라는 또 다른 문제에 직면하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 제지애쉬 첨가 고화제를 혼합한 현장발생 유용토의 동상특성이나 강도특성을 고려한 배합비를 결정하기 위해 혼합토의 광물학적 분석은 물론 배합비에 따른 강성의 변화를 분석하기 위한 일축압축강도실험을 수행하였다. 또한 현장발생토의 고화처리 효과를 검증하고 노상재로의 활용성을 평가하기 위해 동상시험과 휠트래킹시험을 수행하였다. 그 결과, 제지애쉬 첨가 고화제를 6% 혼합할 경우 전반적으로 흙쌓기 재료의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났으며 본 연구 결과가 현장발생토의 활용에 대한 적합한 사용기준으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

실내 동상시스템을 이용한 노상토의 동상민감성 평가 (The Frost Heaving Susceptibility Evaluation of Subgrade Soils Using Laboratory Freezing System)

  • 신은철;류병현;박정준
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.13-23
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    • 2013
  • 겨울에는 시베리아기단에 의해 한랭 건조한 대륙성 고기압의 영향을 받는 계절동토지역인 우리나라는 춥고 건조하여 1월 평균기온이 $-6{\sim}-7^{\circ}C$의 영하의 온도로 낮아져 지반동결시 수분이동으로 동상현상이 발생하여 지반구조물의 불균형 동결팽창을 초래한다. 동상 발생시 토립자는 모관력에 의해 지하수를 흡수하여 아이스렌즈를 형성하며, 이 모관 흡수력은 토립자의 크기에 영향을 받는다. 본 연구에서는 흙의 종류에 따른 동상민감성의 차이를 알아보기 위하여 공학적 특성이 다른 10종류의 흙시료에 대하여 물리적 특성 파악과 통일분류법에 의한 흙 분류를 통해 실내동상실험을 실시하였다. 이에 각각 흙의 종류에 따른 동결깊이, 동상팽창량, 부동수분, 아이스렌즈와 같은 동상특성을 확인하여 시료의 동상민감성을 평가하였다.

차량의 가속도 진동계측 및 차량안정성 프로그램 개발에 대한 연구 (A Study on Development of Train Stability Analysis Program and Measurement of Acceleration Vibration)

  • 김성용;박은천
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.527-532
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    • 2010
  • In this study, vertical and horizontal accelerometers were installed at the both side of car body and tachometer was installed on the bogie, for the purpose of stability analysis of Korail Airport Express Train during driving. By applying the developed algorithm, the peak-to-peaks of horizontal and vertical acceleration which were matched with location by tachometer were found and compared with the threshold values. The threshold values per velocities which were presented in the "Metro Train Performance Criteria" were applied here. The validity of the developed algorithm was shown by comparing the site investigation and the measured values at frost heave locations.

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동적 콘 관입기를 이용한 활동층 심도평가 (Evaluation of Active Layer Depth using Dynamic Cone Penetrometer)

  • 홍원택;강성훈;박근보;이종섭
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.49-54
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    • 2016
  • 동토지반을 구성하는 지층 중 표층에 분포하는 활동층은 계절에 따라 동결과 융해를 반복하여 지표면의 동상을 야기한다. 동상 높이는 활동층의 두께에 큰 영향을 받으므로, 동토지반 상부 인프라시설의 안전한 설계 및 시공을 위하여 활동층의 두께 산정은 매우 중요한 부분을 차지한다. 본 연구에서는 경량화된 원위치 관입시험 방법인 동적 콘 관입기를 이용하여 동토지반에서 활동층이 분포하는 심도를 평가하고자 하였다. 동적 콘 관입시험을 적용하기 위한 대상현장으로서 알래스카에 위치한 솔로몬 지역의 동토지반이 선택되었으며, 해당 지역의 두 개소에서 지중온도계측 및 동적 콘 관입시험이 수행되었다. 적용실험 결과 동적 콘 관입시험으로부터 획득된 동적 콘 관입지수는 활동층 및 영구동토층에서 서로 상이한 값을 나타내는바 동적 관입특성에 따른 활동층과 영구동토층의 경계부 심도가 산정되었으며, 경계부 심도에서 아이스 렌즈층으로 판단되는 구간이 감지되었다. 해당 개소에서 획득된 지중온도분포도에서 영상 및 영하 온도의 경계 심도는 본 연구의 동적 콘 관입시험으로부터 획득된 활동층 분포 심도와 부합하는 결과를 보였다. 본 연구에서 적용된 동적 콘 관입기는 대형장비의 접근 및 적용에 한계가 있는 극한지 동토 지역의 활동층 심도평가를 위하여 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

토질의 동결 융해 반복에 따른 사면의 안정성에 관한 연구 (Slope Stability Analysis according to Repeated Freezing and Thawing of the Soil)

  • 신은철;신희수;정철규
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.43-51
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    • 2015
  • 우리나라와 같이 4계절이 뚜렷한 지역은 동결 융해반복에 따른 강성도의 감소가 민간 시설물 인접 사면이나 산비탈면에 발생하였을 경우 안전율이 설계기준에 미흡하게 되는 현상이 발생되어 강우나 강설에 의한 산사태가 발생하여 큰 인명 및 재산피해로 이어질 우려가 있다. 이 연구에서는 동결 융해 반복에 따른 산지 사면의 안정성 변화를 알아보기 위하여 산지 사면의 표토에 분포하는 통일 분류법상의 SP와 SM계열의 흙시료를 채취하여 공시체를 제작하고 직접전단실험을 통하여 동토전단강도에 대한 특성을 분석하고, 수치해석적 방법을 활용하여 동결융해의 반복작용에 따른 화강풍화토의 강도감소특성과 흙시료의 동결 융해 적용시의 사면의 안정성의 변화를 검토하였다. 그결과 최대 전단응력은 약 10%정도의 감소율을 보였고, 사면 안정성해석결과 비동결시료에 비하여 요구안전율 이하의 경우가 있음을 확인하였다.

동토 플랜트 유체기계 구조물 설치를 위한 PET 골재적용 말뚝의 주면작용 수평력 평가 (Evaluation of Horizontal Force on Pile Shaft Surrounded by Vertical PET Aggregate Layer for Fluid Machinery Structure Installation in Cold Region's Plant)

  • 지수빈;장성민;황순갑;이기철;김동욱
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.43-47
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    • 2016
  • Pile foundations constructed on extremely cold regions cause serviceability problems of superstructures from repeated actions of ground freezing and thawing. Oil sand module plants are mainly constructed on seasonal frozen ground. Due to the freezing and thawing actions of grounds, vertical movements of piles have been observed. To solve these erratic pile movement problems, thin vertical layer of PET aggregates is installed around the pile shaft to prevent potential unfavorable pile movements. There is no known method to calculate "thin PET aggregate layer" -surrounded pile shaft resistance (capacity) against vertical loads; therefore, this experimental research is conducted. Specifically, in this study, horizontal (normal) pressures on pile shaft were assessed varying PET aggregate layer thickness based on the experiment.

한라산 백록담 화구저의 유상구조토 (Earth Hummocks on the Crater Floor of Baegnokdam at Mt. Halla)

  • 김태호
    • 대한지리학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.233-246
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    • 2001
  • 주빙하환경의 지표로서 유상구조토의 의의를 밝히기 위하여 백록담 화구저의 유강구조토를 대강으로 지형 및 토양 특성을 조사하려다. 유상구조토의 평면형은 타원형이 많으며. 장경 42~200cm. 높이 9~27cm의 크기로서 25$m^2$의 범리에 17개가 20~40cm의 간격으로 분포한다. 초본식물의 근계로 덮여 있는 유상구조토의 내부는 상부의 암 갈색 토층과 하부의 갈색 토층으로 구분되며, 토양단면에는 동결교란의 양상이 나타난다. 토양은 점토와 실트의 세립 질이 31.2~65.6%를 차지하는데, 특히 암갈색 토층은 동상이 발생하기 쉬운 입도조성 보인다. 또한 건조밀도는 0.761 ~1.009g/㎤, 공극비는 1.420~2.008, 함수비는 24.2~68.8%로서 하부의 갈색 토층으로 내려갈수록 토양은 치밀하 고 건조해진다. 동계에 유강구조토는 콘크리트 상태로 동결하며, 최대동결심은 구조토의 정상부조부터 45cm이다. 동 결기에 암갈색 토층의 상부에는 빙층이 출현하나 현저한 동강을 일으키는 아이스렌즈와 같은 분리빙의 발달은 미약 하다. 이 시기에 유강구조포의 함수비는 전반적으로 증가하여 암갈색 토층에서는 73.7~118.0% 이른다. 유상구조토 토양의 컨스턴시는 함수비 72.8%가 액성한계에 해당하므로 해빙기에 암갈색 토층은 높은 유동성을 지니게 되며 동결고란작용을 입기 쉬워진다.

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USN을 이용한 사면거동 탐지 (Slope Movement Detection using Ubiquitous Sensor Network)

  • 장기태;;정천석;정훈
    • 한국재난관리표준학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.61-66
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    • 2008
  • 국토의 70% 이상이 산지로 구성되어 있어서 도로와 철도 건설을 위해 절토사면이 필연적으로 발생한다 우기, 동절기 서리로 인한 지반융기, 그리고 해빙은 암석 탈락과 사면붕괴의 원인이 되며 매년 사면붕괴에 의한 차량파손과 인명피해가 증가하고 있다. 인명과 재산을 보호하기 위해 사연붕괴를 조기에 탐지할 수 있는 실시간 모니터링 시스템이 필요하다. GMG사에서 개발한 병진 회전 침하(TRS) 센서를 사면 내에 설치하여 실시간으로 사면을 모니터링을 할 수 있도록 했으나, 시스템의 데이터 획득체계가 취약하여 순간적인 낙뢰에 의해 전체 시스템이 손상될 수 있다. 따라서 저자들은 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 제시하여 낙뢰에 의한 손상을 최소화시키고 신뢰도 높은 사면 변형 모니터링 체계를 구축했다.

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표준압밀시험 및 일정변형율 압밀시험 결과를 이용한 포화된 혼합 점성토의 열전도계수 측정에 관한 실험적 연구 (Thermal Conductivity Measurement of Saturated Clayey Mixtures using Oedometer Consolidation and Constant Rate of Strain Consolidation Tests)

  • 김학승;권형석;이장근;조남준;김현기
    • 지질공학
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    • 제22권3호
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    • pp.275-281
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    • 2012
  • 지반 내 열전도 현상은 지구온난화에 따른 지반거동 변화 예측, 극한지 기반시설 건설, 지열 냉난방 시스템의 부하 계산 등 다양한 건설 및 환경 분야에서 중요한 고려사항이다. 열전달 해석에서 가장 중요한 변수인 열전도계수를 산정하는 방법으로 이를 정량적으로 정확하게 예측, 평가할 수 있는 기법의 필요성이 제기되고 있다. 최근 들어서는 세립토를 대상으로 열전도계수에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 연구자들은 세립토의 열전도계수를 정확히 측정하는데 어려움으로 인해 신뢰성 있는 데이터가 부족하다는 문제점들이 제기되고 있다. 본 연구에서는 포화된 카올리나이트와 실리카 혼합점성토를 대상으로 건조밀도 변화에 따른 열전도계수 측정 실내실험을 수행하였다. 표준압밀시험의 단점을 보완한 일정변형율 압밀시험 자동화 장비를 이용하여 건조밀도의 변화에 따른 열전도계수를 연속적으로 측정하고 실내실험 결과의 신뢰성을 분석하였다. 또한, 기존 경험식과의 비교를 통해 최적의 세립토 열전도계수 예측 방법을 제시하고자 한다.

산지에서의 환경보전형 농업을 위한 토양의 질 평가;유사자료의 분석과 최적영농방법의 제안 (Soil Quality Assessment for Environmentally Sound Agriculture in the Mountainous Soils; Analysis of Sediment Data and Suggestion of Best Management Practices)

  • 최중대;박지성;김정제;양재의;정영상;윤세영
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.201-205
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    • 2000
  • 강원도 고랭지 경사 농경지에서의 유사량을 최소화하기 위한 최적영농방법 제안을 위하여 대관령 부근의 고령지 농업시험장의 작물포장을 선정,설치하였다. 가로 25m 세로 60m로 장방형 면적에 유출시험포 11개를 설치하고 경운방법, 지표피복 및 시비방법을 달리하며 3년동안 유사량을 조사하였다. 무경운에 100% 지표 피복 처리된 옥수수 시험포와 비닐로 멀칭한 감자 시험포에서 가장 작은 유사가 발생하였다. 최대의 유사는 등고선과 직각방향으로 경운한 시험포에서 발생하였다. 무경운에 100% 지표피복 처리된 옥수수 시험포의 연유사량은 $0.1{\sim}2.2\;ton/ha/year$, 등고선에 평행으로 경운한 시험포는 $10{\sim}27\;ton/ha/year$, 그리고 등고선에 직각으로 경운한 시험포는 $11{\sim}33\;ton/ha/year$으로 나타났다. 감자 시험포의 연유사량은 비닐피복 시험포에서 $0.1{\sim}0.2\;ton/ha/year$, 등고선에 평행으로 경운한 시험보에서 $16{\sim}24\;ton/ha/year$, 그리고 등고선에 직각으로 경운한 시험포에서 $16{\sim}31\;ton/ha/year$으로 측정되었다. 파종이나 수확 후에 큰 비가 내리면 많은 양의 유사가 발생하였다. 감자는 수확 시 고랑과 이랑을 만들고 고랑에는 격벽을 설치하고 옥수수는 지면에서 일정한 높이 이상만 수확하여 유사의 양을 줄일 수 있는 방법이 제안되었다. 또한 동절기 풍식과 눈 녹은 물에 의한 수식을 최소화하기 위하여 동상방지대책의 개발이 필요한 것으로 나타났다. 고랭지 경사농경지의 최적관리방법으로 무경운 영농, 지표피복, 고랑격벽의 설치를 통한 이랑붕괴의 최소화, 승수로의 설치, 완충지의 설치, 동상방지방법의 개발, 겨울작물의 재배 등이 제안되었다.

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