• Geomechanics and Engineering
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• 제19권2호
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• pp.193-199
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• 2019

A frozen fringe plays a key role in frost heave development in soils. Previous studies have focused on the physical and mechanical properties of the frozen fringe, such as overall hydraulic conductivity, water content and pore pressure. It has been proposed that the thickness of the frozen fringe controls frost heave behavior, but this effect has not been thoroughly evaluated. This study used a temperature-controllable cell to investigate the impact of frozen fringe thickness on the characteristics of frost heave. A series of laboratory tests was performed with various temperature boundary conditions and specimen heights, revealing that: (1) the amount and rate of development of frost heave are dependent on the frozen fringe thickness; (2) the thicker the frozen fringe, the thinner the resulting ice lens; and (3) care must be taken when using the frost heave ratio to characterize frost heave and evaluate frost susceptibility because the frost heave ratio is not a normalized factor but a specimen height-dependent factor.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.5-14
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• 2010

본 연구에서는 새로운 동상 억제제로서 폐타이어 파우더의 활용가능성을 검토하기 위해 폐타이어 분말 혼합토와 미혼합토를 대상으로 3년간 일본 토마코마이에서 야외실험 수행하였다. 야외실험 결과, 폐타이어 파우더를 20% 혼합함에 의해 현저한 동상억제 효과가 발생함을 확인하였으며, 관련 동상억제 효과를 동상량, 동상율, 열전도율, 투수성, segregation potential 이론 등을 중심으로 정량적으로 검토하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.506-514
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• 2016

철도 현장에 실험용 자갈궤도와 콘크리트궤도를 설치한 후 겨울철에 동결심도와 동상량을 측정하였다. 그 결과 같은 동결지수일 때 자갈궤도보다 콘크리트궤도의 동결심도가 깊게 나타나는 경향을 보였다. 또한 자갈궤도는 하부에 XPS, PE골재층을 포설할 경우 동결심도가 크게 감소하였고, 콘크리트궤도에서는 입도조정층의 두께를 늘릴 경우 동결심도가 감소하는 경향을 보였다. 동상량 역시 자갈궤도에서는 하부에 XPS, PE골재층을 설치할 경우 감소하였고, 콘크리트궤도에서는 입도조정층의 두께를 증가시킬 경우 감소하는 경향을 보였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권1호
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• pp.49-58
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• 1998

폐타이어가 지반의 동상방지 건설재료로서 재사용될 수 있는지를 연구하였다. 동상방지에 대한 폐타이어의 기본적인 효과를 검토하기 위해 화강풍화토에 폐타이어가루를 몇 가지의 비율로 혼합해서 준비한 시료로서 영하 $17^{\circ}$하에서 동상시험과 화강풍화토에 대한 동결깊이시험을 실내에서 수행하였다. 역청포장의 보조기층 바로 아래에 폐타이어조각을 혼합한 쇄석층을 동상방지층으로 둠으로서 실용상으로 효과적이라는 사실을 알게 되었다. 그리고 이 동상방지 층의 소요두께와 동결 지수와의 관계식을 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.5-12
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• 2023

본 연구에서는 DCM 실내 시험시공을 통해 실제 현장에서의 부상토 발생량과 부상토의 융기 특성을 정량적으로 분석하였다. 즉, DCM 공법 일련의 시공과정을 실제 현장과 근사하게 대형토조에서 재현함으로써 부상토의 발생량을 예측하고 부상토의 융기고, 확산범위, 확산각, 융기량 등의 융기 특성을 평가하였다. 실내 시험시공 결과, DCM 개량구간 내에서 상사율로 환산한 실제 융기고는 0~8.18m로 평균 3.50m로 관측되었고, 상사율로 환산한 부상토의 실제 확산범위는 개량구간 좌/우측 바깥쪽으로 28.0~38.0m 까지 분포하였다. 실내 시험시공한 결과를 SUFFER 프로그램으로 계산한 부상토의 총융기량은 19,901m³로, 주입한 물시멘트량 16,992m³와 비교하면 주입량 대비 융기량은 85.4%로 분석되었다. 또한, DCM 실내 시험시공 결과, DCM 부상토의 확산각은 개량심도 50.0m에 대하여 30.0~38.0°로 측정되어 평균 34.0°로 평가되었다. 한편, 본 연구에서 수행한 DCM 실내 시험시공과 프로그램을 이용한 분석 결과를 토대로 DCM 타설 심도 40.0m와 60.0m에서의 부상토 융기량을 예측하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권8호
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• pp.49-60
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• 2020

동상민감성 시료의 동상 거동을 평가하기 위해 완전히 결합된 열-수리-역학 연계해석을 수행하였다. 이를 위한 구성모델은 질량보존방정식, 에너지보존방정식, 힘평형방정식을 기반으로 유도되었다. 구성모델을 통해 간극수의 상변화, 간극수 유동 및 수반되는 기계적 변형 등 1차원 동결에 대한 다양한 물리적 현상을 정량적으로 고려할 수 있었다. 한편, 시료의 동상발생량 및 동상속도에 미치는 영향 인자들을 조사하기 위해 민감도 분석 연구가 수행되었다. 민감도 분석 결과에 따르면, 시료의 초기 간극비는 종속변수인 동상발생량과 동상속도에 독립적으로 큰 영향을 미치는 반면 흙 입자 열전도도 및 온도구배는 독립적으로 미치는 영향보다 두 변수 간 상호 작용을 통해 더 큰 영향을 미침을 확인하였다. 본 연구에서 고려된 인자들은 모두 동상발생량과 동상속도에 영향을 미치는 주요 인자이며, 표본시료의 동상민감성 여부를 결정하는 데에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.5-16
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• 2003

농촌 비닐하우스 등에서 발생하는 폐비닐을 재활용하기 위한 방법의 하나로 폐비닐을 이용하여 골재를 만들었다. 이 골재에 대하여 용출시험, 비중시험, 다짐시험, LA마모시험, 대형전단시험, 투수시험 등 물리적, 역학적 시험을 실시하였다. 또한 폐비닐골재에 대한 열전도시험, 부동수분시험, 동상시험을 실시하였으며, 현장에서 폐비닐골재와 자갈을 도로 동상방지층에 포설한 후 두 해 겨울철에 걸쳐 각각의 온도분포를 측정하여 그 결과를 비교하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.111-128
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• 1998

미합중국 텍사스 주 휴스턴시 소재의 휴스턴 대학 내에 위치한 미합중국 국립 지반 실험지 (National Geotechnical Experimentation Site at the University of Houston)의 팽창성 점토에 설치된 직경 305mm 1개의 일반 현장타설 말뚝과 3개의 분리형 현장타설 말뚝의 18개월간의 거동에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 지반의 흡수력 변화에 따른 지반 팽창량 예측을 위해 실험 말뚝 주위의 지반에 깊이별로 지반 흡수력 감지 장치를 설치하여 관측한 결과, 지반은 최대 35mm까지 팽창하였고 일반 현장타설 말뚝은 4-5mm, 분리형 현장타설 말뚝은 1-2mm의 수직 변위가 관측되었다. 또한 지반 흡수력, 전압력과 체적 변형률 간의 관계식을 얻기 위해 3축 압축 실험 장치를 변형한 실내 실험을 수행하였으며, 이 결과를 이용하여 최대 지반 팽창량 예측 모델을 만들어 현장 실측치와 비교 검토하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.548-555
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• 2000

It was investigated whether the waste polyethylene chips can be recycled as construction materials in geotechnical engineering field. The standard Proctor test, the hydraulic conductivity test, the large box direct shear test, the thermal conductivity test, the frost heaving test and the time domain reflectometry test were performed on weathered granite soil mixed with variable amount of the waste polyethylene chips. The experimental results showed that the hydraulic conductivity and the shear strength of weathered granite soil increase with increasing the amount of the waste polyethylene chips. On the other hand, the thermal conductivity, the amount of frost heaving and the unfrozen water contents of weathered granite soil decrease with increasing the amount of the waste polyethylene chips.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권10호
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• pp.5-13
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• 2014

본 연구에서는 철도노반에서의 동결융해로 인한 피해를 줄이고자 뛰어난 단열효과와 강도를 가진 XPS(eXtruded PolyStyrene)와 PE골재(polyethylene aggregates)를 사용하여 동상을 억제하는 방법을 연구하고자 대형동토실에서 모형시험을 수행하였다. 이를 위해 노반과 PE골재의 혼입비율을 변화시켜 건조밀도와 함수비, 온도에 따른 열전도율을 측정하였다. 시험결과 노반에 혼입된 PE골재 비율에 비례하여 단열효과가 증가하였지만, 간극의 함수비와 온도변화에 민감하였다. 또한 철도노반을 모사한 모형시험에서 각 단열재의 두께와 설치순서를 다르게 한 후 단열효과를 비교 결과, XPS의 단열효과가 우수한 것으로 나타났으며 XPS판자가 상부, PE골재가 하부에 설치될 때 그 반대의 경우보다 단열효과가 뛰어난 것으로 나타났다.