• 제목/요약/키워드: Ground deterioration

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사면의 지반 열화로 인한 안정성 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Stability due to Ground Deterioration of Slope)

  • 한영철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권12호
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    • pp.83-92
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    • 2018
  • 사면 구조물은 시간이 경과함에 따라 대상지반에서 각종 열화 현상이 진행되어 내구성의 저하로 인한 붕괴가 발생할 수 있으며, 사용 연한을 감소시키는 결과를 초래하게 된다. 이러한 지반 열화에 따른 사면안정에 대한 접근방안은 지반의 물리적 특성 및 기하학적인 구조에 국한하여 분석하는 기존의 한계 평형 해석과는 또 다른 개념이라 할 수 있다. 본 연구에서는 사면의 열화 특성과 관련하여 각종 문헌 조사를 통하여 비교분석을 수행하고, 전단강도 저감에 대한 최적의 제안식들로서 지수함수, 로그함수 및 역쌍곡선 함수를 제시하고, 열화에 취약한 양산 단층대의 셰일층에서 붕괴가 발생한 경부고속철도 절토사면을 대상으로 사례분석을 실시하였다. 본 연구에서는 사례분석을 통하여 향후 열화로 인한 사면 안전성과 관련하여 정량적인 평가를 위한 최적의 강도 저하 곡선을 도출하고 한계평형해석에 의한 안정해석을 할 수 있는 접근 방법을 제시하였다.

Numerical modeling of coupled structural and hydraulic interactions in tunnel linings

  • Shin, J.H.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제29권1호
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    • pp.1-16
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    • 2008
  • Tunnels are generally constructed below the ground water table, which produces a long-term interaction between the tunnel lining and the surrounding geo-materials. Thus, in conjunction with tunnel design, the presence of water may require a number of considerations such as: leakage and water load. It has been reported that deterioration of a drainage system of tunnels is one of the main factors governing the long-term hydraulic and structural lining-ground interaction. Therefore, the design procedure of an underwater tunnel should address any detrimental effects associated with this interaction. In this paper an attempt to identify the coupled structural and hydraulic interaction between the lining and the ground was made using a numerical method. A main concern was given to local hindrance of flow into tunnels. Six cases of local deterioration of a drainage system were considered to investigate the effects of deterioration on tunnels. It is revealed that hindrance of flow increased pore-water pressure on the deteriorated areas, and caused detrimental effects on the lining structures. The analysis results were compared with those from fully permeable and impermeable linings.

터널 열화로 인한 콘크리트 라이닝의 거동에 관한 연구 (A Study on the Concrete Lining Behavior due to Tunnel Deterioration)

  • 한영철;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.21-34
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    • 2014
  • 본 연구는 터널 열화 특성과 이와 관련된 각종 문헌 및 사례조사를 통하여 비교 분석하고 정량적인 해석을 위한 영향인자를 도출하여 입력변수를 결정하고 국내 고속철도 터널의 대표단면(풍화암)에 대하여 수치해석을 실시하였다. 해석 결과는 공용 후 30년 경과 시 열화로 인하여 천단침하량은 7.0%, 지표침하량은 30.2%이 증가하고 내공변위는 9.0mm가 수축 한 이후 점차 수렴되는 경향을 보였다. 또한 이완하중고는 공사 완료 후 50년 경과 시 터널고의 2.55배까지 증가하여 극한상태에서의 Terzaghi의 제안값 보다 상당히 큰 값을 나타내었으며, 이러한 소성영역의 확장으로 인하여 터널 라이닝에 3.20~3.66MPa의 축응력이 추가로 작용하게 되는 경향을 확인하였다. 따라서 이로부터 설계에 반영할 수 있는 정량적인 예측기법을 제안하였다.

Evaluation on Surface Scaling and Frost Resistance for concrete Deteriorated due to Cyclic Freezing and Thawing with Inherent Chloride

  • Kim, Gyu Yong;Cho, Bong Suk;Lee, Seung Hoon;Kim, Moo Han
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제6권4호
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    • pp.177-185
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    • 2007
  • The purpose of this study is to evaluate freezing-thawing and surface scaling resistance in order to examine the frost durability of concrete in a chloride-inherent environment. The mixing design for this study is as follows: 3 water binder ratios of 0.37, 0.42, and 0.47; 2-ingredient type concrete (50% OPC concrete and 50% ground granulated blast-furnace slag), and 3-ingredient type concrete (50% OPC concrete, 15% fly ash, and 35% ground granulated blast-furnace slag). As found in this study, the decrease of durability was much more noticeable in combined deterioration through both salt damage and frost damage than in a single deterioration through either ofthese; when using blast-furnace slag in freezing-thawing seawater, the frost durability and surface deterioration resistance was evaluated as higher than when using OPC concrete. BF 50% concrete, especially, rather than BFS35%+FA15%, had a notable effect on resistance to chloride penetration and freezing/expansion. It has been confirmed that surface deterioration can be evaluated through a quantitative analysis of scaling, calculated from concrete's underwater weight and surface-dry weight as affected by the freezing-thawing of seawater.

확장형 공통중간점법 기반 지표투과레이더를 이용한 콘크리트 교량 바닥판 열화 상태 평가 (Evaluation of Concrete Bridge Deck Deterioration Using Ground Penetrating Radar Based on an Extended Common Mid-Point Method)

  • 백종은;이현종;오광진;엄병식
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.82-92
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    • 2012
  • 본 연구에서는 콘크리트 교량 바닥판의 열화를 비파괴시험인 지표투과레이더(GPR)를 이용하여 평가하는 방법을 개발하였다. 콘크리트 교량 바닥판의 유전 상수를 계산하기 위하여 비접촉식 GPR 안테나를 이용하여 2층 구조체에 적용할 수 있는 확장형 공통중간점 방법을 개발하였다. 콘크리트 교량 바닥판의 열화 깊이와 열화 상태는 콘크리트 교량 바닥판의 유전 상수와 표면대비 평균 유전상수비를 이용하여 평가하였다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 GPR 현장 시험을 공용수명이 오래된 콘크리트 교량에서 실시하였다. 시험 결과 새로 제안된 방법을 이용하여 추정된 두께와 열화 깊이가 어느 정도 신뢰성을 가지는 것으로 나타났다.

Behavior of double lining due to long-term hydraulic deterioration of drainage system

  • Shin, Jong-Ho;Lee, In-Keun;Joo, Eun-Jung
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제52권6호
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    • pp.1257-1271
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    • 2014
  • The hydraulic deterioration of the drainage system in tunnel linings is one of the main factors governing long-term lining-ground interactions during the lifetime of tunnels. Thus, in the design procedure of a tunnel below the groundwater table, the possible detrimental effects associated with the hydraulic deterioration should be addressed. Hydraulic deterioration in double-lined tunnels can occur because of reasons such as clogging of the drainage layer and drain-pipe blockings. In this study, the coupled mechanical and hydraulic interactions between linings due to drain-pipe blockings are investigated using the finite-element method. A double-lined structural model incorporating hydraulic behavior is developed to represent the coupled structural and hydraulic behavior between the linings and drainage system. It is found that hydraulic deterioration hinders flow into the tunnel, causing asymmetric development of pore-water pressure and consequent detrimental effects to the secondary lining.

철근 콘크리트 교량의 열화 평가를 위한 지표투과레이더 자료의 완전파형역산 (Full-waveform Inversion of Ground-penetrating Radar Data for Deterioration Assessment of Reinforced Concrete Bridge)

  • 안영돈;최용규;장한누리;이동권;장한길로;신창수
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.5-14
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    • 2024
  • 철근 콘크리트 교량 바닥판은 차량 하중과 우수침투 등으로 가장 먼저 손상이 발생하며 제설염화물 등으로 인한 철근 및 기타 금속 부재가 부식되면서 콘크리트 열화가 주로 발생한다. 교량 바닥판의 시공 상태 및 포장 내부 바닥판의 열화는 지표투과레이더(ground-penetrating radar, GPR) 탐사 자료를 이용하여 평가하고 있다. 교량의 콘크리트 열화 상태를 평가하기 위해서는 철근의 위치 및 열화 지점을 정확하게 파악하기 위한 GPR 자료 해석 기술 개발이 필요하다. GPR 탐사에서는 지반 매질의 레이더파 전파 속도 차이에 의한 반사 및 회절파 신호를 취득한다. 그러므로 이 연구에서는 GPR 탐사 자료를 이용해서 지반 매질의 레이더파 전파 속도를 추정하고 교량 바닥판의 열화를 평가하기 위한 완전파형역산(full-waveform inversion, FWI) 기술을 개발하였다. 개발된 FWI 기술의 적용성은 콘크리트 박리 및 철근 부식과 같은 교량 바닥판 열화현상을 보여주는 GPR 속도 모델을 만들어서 수치 실험을 수행하여 검증하였다. 합성 GPR 자료로 역산한 결과 교량 바닥판의 철근 위치와 열화 지점을 역산으로 계산된 속도 영상으로 확인할 수 있었다.

서울지역 건조물 문화재의 구조열화성상에 관한 연구 (A Study on the Structural Deterioration of the Building' Cultural Assets in Seoul)

  • 유혜란;권기혁
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.29-32
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    • 2008
  • Cultural assets are subject to general elements of deterioration due to aging of materials and surrounding conditions over time and these elements do not influence structural safety. However, wood cracking(penetrative), disparity of joints, deformation of structure, damage by insects and ground subsidence as the elements of structural deterioration as well as slanting of building structure caused by composite elements exert serious impact on safety of cultural assets. Therefore, repair must be administered by deciding the appropriate time and investigating the status. However, there are no grounds for making such decisions because investigative data on cultural assets have not been organized analyzed and the results of investigation have not been established as database. There is also lack of objectified bases. Therefore, this study aimed to investigate organize elements of structural deterioration with reference to cultural assets of building structures in Seoul so that to use the results found as the basic data for preservation of cultural assets.

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상수관로의 노후도 영향인자 및 가중치 산정에 관한 연구 (Estimation of Deterioration and Weighting Factors in Pipes of Water Supply Systems)

  • 김응석;김중훈;이현동
    • 상하수도학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.686-699
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    • 2002
  • The purpose of this study is to estimate deterioration factors and weighting factors in pipe network which each local self-governments takes rehabilitation and replacement work present time. Deterioration factors in pipe network are able to effected of specific province or location related with water supply. Most of water supply pipes are laid under the ground, it is hard to quantify deterioration degree of water system. Moreover, the timing and economic limitation and insufficient information on the spot survey gives a difficulty to look over how old water supply system is. Accordingly, this study collects and analyses five data as the laying environment, visual analysis, analysis of soil contents, analysis of pipe material, and questionary survey data in water pipe of A city. The deterioration factor estimates 14 factors with excavation and experimental analysis and 9 factors without excavation and experimental analysis. Also, the weighting factors are estimated by using the multiple linear regressions and the linear programming. The estimated deterioration factor and weighting results are compared the analysis result of visual, pipe material, and soil contents with the Probabilistic Neural Network Model. Consequently, the model results of estimated 9 factors in this study and 14 factors show the 1-2% difference. The result show that the proposed model could be used to decide the deterioration condition of pipe line with real excavation and experimental analysis.

친환경 SCW공법용 지반고화재 경화체의 내해수특성 (Sea Water Resistance Properties of Ground Solidification Materials for Eco Friendly SCW)

  • 조정규;형원길
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.116-117
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    • 2017
  • The most important factor when designing coastal and offshore concrete structures is durability. However, concrete in marine environment is exposed to physical and chemical deterioration of seawater, which might easily lead to low quality. The purpose of the present study is to understand advantages of adding ground solidificaton materials by comparatively analyze the seawater resistance of general concrete and environmental-friendly ground solidification materials.

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