• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제12권1호
• /
• pp.93-100
• /
• 2013

동결 지반에서 발생하는 동상(frost heave)은 지반의 부등융기를 야기하고, 이때 발생하는 동결하중에 의해 동절기 도로 및 기초 구조물에 피해를 가져온다. 이러한 동결 피해를 방지하기 위해 동상 예측이 필요하다. 대부분의 동상 예측 방법은 경험과 지식을 갖춘 전문가의 수치해석에 의존하고 있어 현장에서 활용성이 낮다. 본 논문에서는 동결지반 피해의 주요 원인인 지반의 동상량을 예측하기 위해 기본적인 지반 물성 데이터를 이용해 동상량을 계산할 수 있는 방안을 제시하였으며, 실내 동상 실험결과와의 비교 분석을 통해 제안된 계산식의 신뢰성을 검토하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제9권3호
• /
• pp.47-56
• /
• 2010

우리나라는 동절기 지반이 동결되는 계절성 동토지대로 겨울철에 기온이 영하가 되면 포장도로가 동상으로 융기되거나 봄철 융해기에 침하가 발생하여 포장체의 손상을 유발한다. 일반적으로 도로포장 설계에서는 동상으로 인한 피해를 방지하기 위하여 동상방지층을 설치하는데 국내에 적용하는 동상방지층 설계는 외국에서 적용하는 방법을 사용하고 있다. 이 방법들은 각 나라마다의 기후나 지반 여건을 고려하여 만들어진 것으로 국내에서 그대로 적용하는 데에는 문제가 있다. 즉, 외국의 동결깊이 산정방법을 국내 도로설계에 적용할 경우 동상방지층 설계깊이가 달라질 수 있으며 이에 따라 공사비의 과도한 집행이나 도로의 내구성 저하가 발생할 수도 있다. 본 논문에서는 다년간(1991~2010) 전국 포장국도에서 측정한 동결깊이 자료를 이용한 동결깊이 산정식을 도출하였으며, 이를 바탕으로 지역, 일사량 등의 외적요인에 대한 보정상수를 적용한 동결깊이 추정모델을 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.13-22
• /
• 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.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제25권9호
• /
• pp.19-27
• /
• 2009

일본북해도에 위치하는 기타미국립공업대학 야외동상실험장에서 프리캐스트 콘크리트 L형 옹벽의 동상대책을 검토하였다. 설치된 실험옹벽은 다음의 3구간으로 구성되었다. i) 동상대책을 실시하지 않은 구간(동상을 일으키기 쉬운 흙으로 뒷채움함), ii) 단열공법을 실시한 구간(옹벽배면에 발포스티롤 단열재를 설치함), iii)치환공법대책을 실시한 구간(동상을 일으키기 어려운 화산재로 뒷채움함). 세 번의 지반동결-융해기 동안의 뒷채움 흙 속의 동결면분포, 지중온도, 옹벽벽체의 변위를 계측하여 동결토압의 발생메커니즘을 분석하였고, 단열공법과 치환공법의 유효성을 확인하였다. 그리고 수치해석을 이용하여 각종 단면형상의 L형 옹벽의 뒷채움 흙 속의 동결면형상을 추정하였고, 그 해석결과를 통하여 비동상성 뒤채움 재료로서 치환하는 적절한 치환범위의 결정방법을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.15-26
• /
• 2010

폐타이어 파우더 혼합에 따른 동상억제 메커니즘을 규명하기 위해, 부동수, 열전도율, 동상실험 등 3종류의 실내실험을 수행하였다. 본 연구에서는 폐타이어 혼합에 따른 투수계수 변화에 주목하여 먼저 마동결토의 불포화 투수계수를 계산하였고 ice-impeding factor, 혼합토내 토립자와 폐타이어 단면적을 고려하여 동결토frozen fringe내의 온도변화에 따른 투수계수 특성을 분석하였다. 그 결과 흡수속도와 투수계수 사이에는 비례관계가 존재함을 확인하였고, 동상성 저하의 주된 원인은 폐타이어 파우더 혼합에 따른 부동수분량과 투수계수의 감소임을 알 수 있었다. 또한 폐타이어 파우더 혼합토 구성성분의 체적비를 이용하여 흙과 폐타이어 간극내의 수분량을 정량적으로 산출하였다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제49권4호
• /
• pp.300-309
• /
• 2016

The monolithic weighing lysimeter is a useful facility that could directly measure water movement via layers, drainage, and evapotranspiration (ET) with precise sensors. We evaluated water movement through layers and water balance using the lysimeter with undisturbed paddy sandy loam soil, Gangseo soil series (mesic family of Anthraquic Eutrudepts classified by Soil Taxonomy) during winter season from Dec. 2014 to Feb. 2015. Daily ET indicated up to 1.5 mm in December and January and 2 mm in February. The abrupt increase of soil water tension at the depth of 0.1 m, when soil temperature at the same depth was below $2^{\circ}C$, was observed due to temporary frost heaving. The surface evaporation was less than reference ET below -15 kPa of soil water potential at the depth of 0.1 m. The maximum drainage rate was similar to the saturated hydraulic conductivity of a plow pan layer. Both upward and downward water movement, related to ET and drainage, were retarded by a plow pan layer. This study demonstrated that the lysimeter study could well quantify water balance components even under frost heaving during winter season and that a plow pan with low permeability could act as a boundary that affects drainage and evapotranspiration.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제11권2호
• /
• pp.37-50
• /
• 1995

최근 우리 나라의 경우 산업 발달과 함께 급속히 증가하는 전력 수요에 따라 화력발전소에서 발생되는 산업 부산물인 석탄회 처리 문제가 심각하게 대두되고 있다. 따라서 산업 부산물을 재활용하는 차원에서 석탄회를 성토재로 활용하기 위한 공학적 성질 개선 방안으로 안정제 혼합 효과를 구명하기 위하여 삼천포, 서천 화력 발전소에서 부산되는 석탄회 시료에 대해 시멘트와 석회를 안정제로 사용하여 석탄회의 혼합률, 장기 재령, 양생 온도 변화에 따른 강도 특성을 살펴보았으며, 동결융해시험, 압밀시험 그리고 투수 시험에 따른 내구성 증대, 압축성 및 투수성 감소특성을 검토 하였다. 연구 결과 매립회(coal ash)는 각종 성토 재료로 사용이 가능한 것으로 나타났으며, 특히 비회 (fly ash)는 2~3% 정도의 시멘트를 첨가함으로써 양호한 성토재로 사용할 수 있는 것으로 나타났고 동결 융해가 우려되고 지역에 성토재로 석탄회를 활용할 경우는 안정제를 6-9% 정도 적절히 혼합하여 사용하는 것이 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.99-110
• /
• 2017

유라시아 이니셔티브의 일환으로 남북철도 연결사업을 실시하고 이를 통한 철도 물류망을 확보할 경우 대한민국은 또다른 경쟁력을 확보하고 이를 바탕으로 한 성장의 한 기틀이 마련될 수 있을 것이다. 남북철도 연결사업에서 철도노반분야의 가장 중요한 부분은 북한철도의 개량 또는 건설이다. 북한의 경우 지질학적으로는 대한민국과 큰 차이를 보이고 있지 않으나 특히 동절기 기후는 큰 차이를 보이고 있다. 동절기 기후에서 가장 철도 운행 안전에 피해를 주는 것은 동상이다. 동상은 선로구조물의 융기를 유발하여 철도차량의 운행안정성에 큰 위험요소로 작용한다. 하지만 대한민국은 북한에 비하여 상대적으로 온화한 기후로 인하여 극한의 조건에 대한 연구가 부족하며, 철도설계기준에도 구체적인 방안이 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 극한조건에서의 철도지하횡단구조물의 동상에 대하여 연구하였으며, 국외기준 분석 및 현장시공을 통한 철도설계기준 개정방안에 대하여 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제37권12호
• /
• pp.47-56
• /
• 2021

영하의 온도에 의해 지반이 동결되며 발생하는 음의 간극수압은 frozen fringe로부터 간극수 이동을 유발해 ice lens를 형성시키며, ice lens 형성으로 인한 흙의 동상 및 동상팽창압은 지반구조물의 피해를 발생시킨다. 동상에 의한 피해를 방지하기 위해 다양한 동상민감성 판정이 수행되고 있으며, 그 중 가장 활발하게 활용되는 방법은 SP(Segregation Potential)를 이용한 동상민감성 판정이다. 또한, 간극수 이동에 의한 ice lens의 확장은 동상 메커니즘의 핵심 원인으로 작용하기 때문에 수리전도도에 관한 평가가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 모래와 실트를 다양한 중량비로 혼합해 동상실험 및 투수실험에 활용하였으며, 각 경우에 대해 SP 및 수리전도도를 도출하여 비교분석하였다. 그 결과 SP 및 수리전도도가 급격하게 변화하는 임계 전이값이 각각 실트 함유량이 20% 및 50% 인 경우에 나타났다. 이러한 임계 전이값의 차이에도 불구하고 SP는 수리전도도가 감소함에 따라 일정 값에 수렴하는 상관관계를 나타내고 있으며, 향후 임계 전이값 사이에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
• /
• pp.1103-1109
• /
• 2010

In this paper in order to analyze the mechanical properties, the permeability and the freezing properties of SB-2 materials which are mainly used with the subbase materials on the rod. For this ends, a series of the physical test, the permeability test and the freezing test were carried out the samples mixed the small aggregate and the big aggregate from which was re-classified the SB-2. From the test results, it was analyzed the characteristics of permeability and the characteristics of freezing of the samples.