• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.13-19
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• 2011

작은 입자 사이에 소량의 굵은 입자가 고립된 상태로 존재하는 모래-자갈 혼합토의 강도는 흙에서 대부분을 차지하는 작은 입자 즉 모래나 점토의 역학적 특성에 따라 좌우되지만 소량의 굵은 입자인 자갈에 의해 영향을 받는 경우도 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같이 모래 지반 내에 흩어져 있는 소량의 굵은 자갈이 흙의 강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 시멘트로 고결된 모래에 일정한 비율로 굵은 자갈을 각층 높이의 중간부분에 넣고 다음 층을 쌓아 다지는 방식으로 자갈이 포함된 공시체를 완성하였다. 굵은 자갈의 크기와 개수를 달리하면서 다양한 공시체를 제작하여 2일 동안 양생시킨 다음 일축압축강도를 평가하였다. 한편 내부마찰각을 평가하기 위하여 깨끗한 모래에 포함된 자갈의 개수를 달리하면서 직접전단시험을 실시하였다. 공시체 내에 포함된 자갈의 개수나 크기는 다르지만 중량비가 7%로 동일한 경우, 자갈의 개수가 증가함에 따라 고결모래의 일축압축강도는 약 15% 정도 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 동일한 크기의 자갈이 여러 개 포함된 경우에도 자갈의 개수가 증가할수록 일축압축강도는 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 자갈이 포함된 모래의 내부마찰각은 자갈의 개수가 증가함에 따라 5도 정도 감소하다가 다시 회복되는 경향을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.47-56
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• 2007

본 연구에서는 자갈혼합률을 다르게 준비한 자갈-모래 혼합시료가 등방압밀 및 $K_0$-이방압밀 상태에서 나타나는 액상화거동에 대해서 연구하였다. 이를 위하여 자갈혼합률이 다른 자갈-모래 혼합토 공시체를 100kPa의 연직응력으로서 상대밀도가 40% 되도록 등방압밀 및 $K_0$-이방압밀 시킨 후 반복삼축시험을 수행하였다. 또한 자갈혼합률이 0%, 10%, 20%, 30%인 공시체에 100 kPa의 연직응력으로서 간극비가 0.7이 되도록 등방압밀 후 반복시험도 실시하였다. 시험결과 동일한 상대밀도(Dr=40%)를 가지는 자갈-모래 혼합토 공시체의 간극비는 자갈혼합률이 증가할수록 감소하다가 약 70%를 저점으로해서 다시 증가한다. 그러나 이 경계혼합률 이하에서는 자갈입자 사이를 채우고 있는 모래의 간극비는 자갈혼합률이 증가할수록 증가한다. 상대밀도가 일정한 (Dr=40%)등방압밀 공시체에 있어서 자갈혼합률이 비교적 낮은 경우(GC=0%, 20%, 40%)에는 반복하중에 의해서 일어나는 간극수압과 축변형률 거동이 비교적 높은 간극비로 인해서 느슨한 모래의 거동을 나타내나, 자갈혼합률이 높은 경우(GC=70%)에는 간극수압과 축변형률 거동이 조밀한 모래의 거동과 비슷한 경향을 보인다. 또한 간극비가 일정한(e=0.7) 등방압밀 공시체에 있어서 자갈혼합률이 높을수록 축변형률과 간극수압 거동은 느슨한 모래의 거동을 보이며 자갈혼합률이 낮을수록 축변형률 거동은 조밀한 모래의 거동을 나타낸다. 등방압밀 공시체의 액상화강도는 경계혼합률(GC=70%)이하의 범위에서는 상대밀도가 일정한 경우에는 자갈혼합률이 증가할수록 증가하며 간극비가 일정한 경우는 자갈혼합률이 증가할수록 감소한다. 따라서 자갈-모래 혼합토의 액상화강도는 예상과는 달리 자갈 입자 사이를 채우고 있는 모래의 상대밀도 보다는 혼합토의 전체적인 상대밀도 및 간극비에 의해서 결정된다는 사실이 확인되었다. $K_0$-이방압밀 공시체의 간극수압과 축변형률 거동은 반복응력이 어느 정도의 응력반전을 포함하고 있는데도 불구하고 응력반전이 없는 경우의 사질토의 거동을 나타낸다. 즉 응력반전량이 반복응력 진폭의 약 10%인데도 불구하고 반복변형률은 비슷하나 영구변형률이 크게 증가하며 또한 간극수압비는 1.0에 미달하여 초기액상화가 일어나지 않는다. 그리고 액상화강도는 자갈촌합률이 증가할수록 0%에서 40%까지의 범위에서는 증가하나 그 이상에서는 감소하는 경향을 보인다. 결론적으로 자갈-모래 혼합토의 반복거동은 자갈혼합량, 간극비, 상대밀도 그리고 압밀상태와 같은 요인에 의해 결정된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5C호
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• pp.209-218
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• 2010

풍화 잔류토, 토석류, 산사태, 또는 매립 지반에서 자갈과 같은 굵은 입자가 모래나 점토와 같은 작은 입자로 둘러 쌓여져 있는 경우가 있다. 작은 입자 사이에 굵은 입자가 고립된 상태로 존재하는 혼합토의 강도는 흙에서 대부분을 차지하는 작은 입자 즉 모래나 점토의 역학적 특성에 따라 좌우되지만 흩어져 있는 굵은 입자인 자갈의 크기, 모양, 함유량 등에 의해 영향을 받는 경우도 있다. 본 연구에서는 이와 같이 모래 지반 내에 흩어져 있는 소량의 자갈이 모래의 전단강도에 미치는 영향을 연구하였다. 습윤 상태의 낙동강모래를 이용하여 각층 높이의 중간부분에 굵은 자갈 또는 작은 자갈을 넣고 다음 층을 쌓아 다지는 방식으로 5층으로 된 조밀한 공시체를 제작하였다. 각층 높이의 중간부분에 들어간 굵은 자갈과 작은 자갈의 중량비를 0, 3, 9, 14%로 달리하면서 다양한 공시체를 제작하여 압밀시킨 다음 비배수 삼축압축시험을 실시하였다. 혼합되는 굵은 자갈의 중량비(개수)가 증가할수록 자갈을 포함한 낙동강모래의 최대축차응력은 최대 38%까지 감소하였으며, 이와 같은 굵은 자갈로 인한 최대축차응력 감소는 구속압이 증가할수록 줄어드는 경향을 보였다. 하지만 공시체 내에 포함된 작은 자갈의 중량비가 증가할수록 최대축차응력은 오히려 증가하였으며, 자갈의 중량비가 3, 9%로 작을 경우 최대축차응력의 증가는 미미하였으나 14%로 증가할 경우에는 최대축차응력이 최대 34%까지 증가하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.119-122
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• 2009

The gravel compaction pile method has been used as a soft foundation improvement method because bearing capacity and discharge capacity is excellent. But the discharge capacity decreased when the clogging was generated because the clay penetrate into a void of gravel compaction pile. Accordingly, the purpose of this study is to reduce the clogging generation in gravel compaction pile constructing in the soft ground and take a step to minimize a void of gravel compaction pile. And the proper mixing ratio was determined with the large scale direct shear test performed to get strength and permeability with mixing ratio of crushed stone and sand(100:0, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25). As a result of the test, it was showed that internal friction angle was the highest at 85:15 mixing ratio of crushed stone and sand and we can make sure a tendency of internal friction angle's decrease when the mixing ratio of crushed stone and sand passed 15%.

• Computers and Concrete
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• 제31권5호
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• pp.395-403
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• 2023

The paper investigates the effect of two parameters - sand content (SC) and grain migration during shearing - on the mechanical properties of gravel-sand mixtures. Consolidated undrained (CU) triaxial tests were carried out on eight series of mixtures containing gravel (1<d<16 mm) and sand (0.1<d<1 mm). The prepared mixtures have sand contents of 0, 10, 15, 20, 40, 54, 94 and 100%, and a relative density of 60%. The transition sand content (TSC) is experimentally defined and marks the transition from gravel-driven to sand-driven behavior. For SC<TSC, the dry density of the mixture increases with SC. This induces an increase in undrained peak strength and dilative trend. The slope and position of the critical state line (CSL) are also deeply dependent on SC. At SC=TSC, the mixtures exhibit the largest dry density and yield the highest undrained peak strength and the largest dilative trend. During shearing, large internal migration of grains was observed at the TSC, causing heterogeneity in the sample. Analysis of the CSL deduced from the final points of the triaxial tests shows that, at the TSC, failure appears to correspond to the behavior of the coarsest fraction of the soil. This fraction is located in the upper part of the sample, where the sand particles had been eliminated by suffusion. On the other hand, in the more stable materials, the CSL is consistent with the bulk grain size distribution of the soil.

• 한국지형학회지
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• 제23권1호
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• pp.17-33
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• 2016

Samples from newly exposed outcrop of sedimentary layers forming Jeongdongjin coastal terrace in Gangreung area are collected and analyzed to find the sedimentary environment. The site are located at the gentle hillslope of the terrace surface area. The height of the outcrop is about 8m and the altitude of it's highest part is 68~73m MSL. The lowest part of this out crop is the partly consolidated sand layer with gravel veneer within it. It is found that this part is not in-situ weathered sand stone through the OSL method. This sand layer is overlain by the gravel layer with sand matrix. The shapes of the gravels from this part are mainly 'platy', 'elongated', and 'bladed' by the index of Sneed and Folk(1958). In addition, mean roundness is not so high. It is sceptical to regard this part as marine sediments which are continuously exposed to erosional processes. The boundary between the lowest sand layer and gravel layer showing the abrupt change in forming material without any mixture or transitional zone, so gravels are seemed to deposited after some degree of consolidation of the lowest sand layer. In addition, the hight of the boundary between layers are changed by the place, so the surface of the partly consolidated sand layer is not flat and has irregularity on topography when it buried by gravels. Main part of this out crop is the poorly sorted coarse gravel(22.4mm) with sand matrix($1.36{\phi}$) layer with at least 2m thick covering the relatively fine gravels discussed above. Over 20% of particles have 'very platy', 'very elongated' and 'very bladed' shape and only less than 5% of particles have 'compact' shape, So this particles are also very hard to be regard as marine gravels which are abraded by marine processes. It can be concluded that this gravel layer formed by fluvial processes rather than coastal processes base on the form of the clast and sedimentary structure. The gravel layer is covered by fine($3{\sim}4{\phi}$) material layers of psudo-gleization which showing inter-bedding of red and white layers. Chemical composition of matrix and other fine materials should be analyzed in further studies. It is attempted to fine the burial ages of the sediment using OSL method, but failed by the saturation. So it can be assumed that these sediments have be buried over 120ka.

• Advances in concrete construction
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• 제7권2호
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• pp.97-105
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• 2019

In this paper, the workability and static stability were evaluated using a proposed test method. Workability and static stability represent a key property of self-compacting concrete (SCC) in fresh state. A number of standardized test methods were developed to assess these properties. However, no accelerated test method reliably predicts both workability and static stability of SCC. In the present work, a modified K-slump test method was developed to evaluate workability and static stability of SCC. In order to take implicit mixture variations of SCC constituents that can affect fresh SCC properties, a central composite design was adopted to highlight the effect of gravel to sand ratio (G/S), gravel 3/8 to gravel 8/15 ratio (G1/G2), water to cement ratio (W/C), marble powder to cement ratio (MP/C) and superplasticizer content (SP) on workability measured with slump and flow time (T50) tests and static stability measured with sieve stability test (Pi), segregation test index (SSI), Penetration test (Pd) and the proposed K-slump test (Km). The obtained results show that G/S ratio close to 1 and G1/G2 ratio close to 60% can be considered as optimal values to achieve a good workability while ensuring a sufficient static stability of SCC. Acceptable relationships were obtained between Slump flow, Pi, Pd and Km. Results show that the proposed K-slump test allow to assess both workability and static stability of fresh SCC mixtures.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.53-58
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• 2012

일반적으로 연약지반인 점성토 지반이나 느슨한 사질토 지반을 개량하기 위하여 모래다짐말뚝(SCP)공법 또는 쇄석다짐말뚝(GCP)공법이 쓰여지고 있다. 하지만 모래다짐공법은 모래의 수급부족과 모래채취로 인한 환경파괴와 같은 문제점이 있으며, 쇄석다짐공법은 쇄석다짐재료의 클로깅으로 인하여 배수재의 투수계수가 저하되는 문제점이 있다. 최근, 모래와 공학적 성질이 유사한 화력발전소 부산물인 저회를 모래의 대체 재료로 활용하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 저회혼합다짐말뚝에 대한 기초적 연구로써 조립재료 및 치환율에 따른 조립재료 혼합다짐말뚝의 거동특성을 수치해석적으로 규명하였다. 특히, 말뚝중심부로부터 거리에 따른 침하저감비(SRR)를 산정하였다. 연구 결과는 다음과 같았다. 조립재료에 따른 혼합다짐말뚝의 침하저감비 변화값은 유사한 형태를 보였으며 치환율에 따라 복합지반의 강성이 증대하여 침하저감비는 감소하는 형태를 보였다. 특히, 치환율 20~40%의 범위에서는 일반적으로 침하저감비의 증가가 큰 것으로 나타났고, 치환율 40% 이상에서는 증가치가 서서히 감소하는것으로 나타났다. 본 연구에서 적용한 연약지반과 유사한 지반에 혼합다짐말뚝 적용 시 경제성을 고려하였을 때, 30~40%의 치환율이 적절할 것으로 사료된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제27권2호
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• pp.127-142
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• 2024

The amount of wave propagation through a rubber concrete construction is the subject of the current investigation. Rubber tire waste was used to make two different types of cement mixtures. One type contains sand substitute in amounts ranging from 15% to 60% of the total volume, while the other has gravel with diameters of 3/8 and 8/15 and 15% sand in the same mixture. A wide variety of concrete forms and compositions were created, and their viscous and solid state characteristics were assessed, along with their short-, medium-, and long-term strengths. Diffusion, density, mechanical strength resistance to compressive force, and ultrasound wave propagation were also assessed. The water-to-cement ratio and plasticizer were used in this investigation. In the second part of the study, an analytical model is presented that simulates the experimental model in predicting the speed of waves and the frequencies accompanying them for this type of mixture. Higher order shear deformation beam theory for wave propagation in the rubberized concrete beam is developed, considering the bidirectional distribution, which is primarily expressed by the density, the Poisson coefficient, and Young's modulus. Hamilton's concept is used to determine the governing equations of the wave propagation in the rubberized concrete beam structure. When the analytical and experimental results for rubber concrete beams were compared, the outcomes were very comparable. The addition of rubber gravel and sandy rubber to the mixture both resulted in a discernible drop in velocities and frequencies, according to the data.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권11호
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• pp.5-15
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• 2010

산사태의 한 종류인 토석류(debris flow)는 물과 비교적 높은 농도로 섞인 암석, 자갈, 모래, 흙의 혼합물이 빠르게 흐르는 현상을 말한다. 토석류는 주로 장마철과 대풍이 지나가는 여름철에 집중적으로 발생하고 있으며, 최근에는 이상기후로 인한 국지성 집중호우로 인해 계절과 무관하게 토석류가 발생하고 있다. 본 연구에서는 토석류 발생시 나타나는 충격력의 특정을 파악하고자 2가지 자갈과 혼합시료를 이용하여 토석류 모형실험을 수행하였다. 토석류 모형실험 결과, 토석류에 의해 발생되는 충격력은 토석류 양에 비례하여 나타나지 않으며 토석류를 구성하는 입자의 크기에 따라 다양하게 나타나는 것으로 밝혀졌다.