• 산업기술연구
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• 제23권A호
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• pp.109-118
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• 2003

This paper is results of numerical works of investigating effects of horizontal drain arrangements on vacuum consolidation. Extensive numerical analyses were carried out to find the appropriate arrangements of horizontal drain of vacuum consolidation. Commercially available program of CRISP, well known to be good to modelling the behavior of clay material, was used Cam-clay model, based on the Critical State of Soil Mechanics(CSSM), was used to simulate the geotechnical engineering behavior of clay. Model test results carried out previously in the laboratory were compared with numerically estimated results and it was found that results about consolidational settlement with times were in good agreements. Based on this confirmation, parametric numerical study was performed to investigate effects of horizontal drain arrangements on vacuum consolidation with changing the vertical and horizontal spacings between drains for the given soil properties and vacuum. The effect of distance of drain located in top layer from the surface of the ground on the settlement due to vacuum was also investigated. As a results of numerical analyses, appropriate arrangements of horizontal drain to maximize the consolidation settlement due to vacuum were found. The mechanism of vacuum consolidation about the vacuum pressures being transferred to the effective stresses around drains was also evaluated.

• 산업기술연구
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• 제21권A호
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• pp.293-301
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• 2001

This paper is experimental results of investigating the efficiency of horizontal vacuum drainage system. Effects of size and shape of drain on horizontal vacuum drainage were studied. Model tests in the laboratory with soft marine clay were carried out with drain pipe of having three different diameters and PBD (Plastic Board Drain) of strip shape so that consolidation settlement of soft clay due to applied vacuum pressure, amount of discharge, ground settlement and distributions of pore pressure and undrained shear strength were measured during testing. From results of model test, amount of discharge due to vacuum pressure was increased with the diameter of pipe drain whereas the drain efficiency of pipe in per unit area of drain surface was decreased with diameter of pipe. The rate of discharge per unit time was reduced very fast with diameter of pipe. Settlement of ground surface with time was increased with diameter of pipe as a result of increase of discharge to drain pipe.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.17-25
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• 2004

준설토의 표층개량을 위해 타설하는 수평배수재의 개량효과를 증가하기 위하여 수평배수재의 단부에 진공압을 가하여 지중의 간극수를 강제로 배출하는 진공압식 수평배수공법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 진공압의 크기에 따른 준설매립지반의 압밀 및 강도 증가효과를 규명하기 위하여 토조시험을 실시한 후 순수 자중압밀의 경우와 비교하였다. 그 결과 자중압밀의 경우 표층부로부터 깊이가 깊어질수록 함수비가 작아지는 경향을 보였으나, 진공압이 재하된 경우는 진공압의 크기가 커질수록 배수재 주위에 낮은 함수비가 배수재에서 멀어질수록 높은 함수비 분포를 나타내었다. 진공압이 재하된 경우 준설토의 전단강도 또한 배수재를 중심으로 큰 개량효과를 얻을 수 있었으며, 토조시험기의 폭이 0.5m로 실제 현장에서 적용되는 배수재 간격이 0.7m~1.2m인 것을 고려했을 때 토조시험기에서는 진공압 30kPa~40kPa 범위에서 최적의 압밀효과를 얻을 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.520-527
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• 2000

In the present study, the analytical approaches of vacuum consolidation with horizontal drains were proposed, For dissipating rapidly pore-water in hydraulic fills, vacuum consolidation method applied vacuum pressure in horizontal drains is developed. In the analytical approaches, the governing equation is based on two-dimensional finite strain consolidation theory and the boundary conditions of horizontal drains are considered in applying negative pore-water pressure occurred by vacuum pressure, Also, parametric studies to vacuum pressure and installation pattern of horizontal drains are carried out.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.551-558
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• 2001

The horizontal drain method is one of methods improving reclamation ground. This method reduces consolidation time by using drained installed horizontally, and negative pressure is applied on end of these drains by vacuum pump. But, effective negative pressure still wasn't evaluated in applying this method to reclamation ground. To estimate optimum negative pressure, soil box test that make a model the in-situ by installing horizontal drains in the center is performed pressing different vacuum pressure In the laboratory, and the variations in settlement and volume of drained water through the drains during consolidation process were measured. Also, water content with distance from drain and with depth is measured after the test.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.137-146
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• 1997

A Study on the 본 연구에서는 플라스틱드레인을 이용하여 진공수평배수에 의해 개량된 준설 점토 지반의 압밀거동을 파악하기 위하여 대형 압밀시험을 실시하였으며, 실험 결과가 포텐결중공원주의 압밀이론을 이용한 수치해석에 의해 비교 검토되었다. 본 연구 실험결과에 의하면 수평배수진공압밀시험은 점토층 내부의 함수비 및 간극수압과 드레인 배수 속도 등이 진공압밀 시간 경과에 따라 감소되어 압밀이 급속하게 진행되고 있음이 확인되었다. 점토층 중공원주의 방사류에 대한 선형포텐샬압밀이론을 이용하여 수치 압밀해석 결과 간극수압은 확산 형태보다 흙의 변형과 투수에 의해 크게 좌우되고 있으므로, 지표면 부근에서의 실측 침하량은 압밀응력증가율 a가 -0.5정도에서 수치해석과 일치하며 또한 드레인 설치 부근에서의 점토층 침하량은 Baryon 압밀이론과 유사한 거동을 나타내고 있다. 최종적으로 수평 배수에 대한 적당한 선택과정을 포함한 설계 및 시공관리가 시험결과에 의하여 설명 되었으며 포텐셜압밀이론은 진공배수시 수평드레인에 의한 압밀거동을 정확하게 예측할 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.641-648
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• 2000

The horizontal drain method by installing drains horizontally in the ground is often used to expedite the dispersion of pore water and to increase the strength of dredged soft clay under the action of gravity or vacuum. In this study a numerical analysis method is developed to predict the consolidation process of soft ground with horizontal drains. One-dimensional self-weight consolidation theory is extended tn three-dimensions] theory with appropriate boundary conditions of horizontal drains. In the condition of pore water drainage by gravity, the behavior of the dredged clay with horizontal drains is compared with that of the clay without drains. The influence of design factors of drains on consolidation process is also analyzed.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2003

본 연구에서는 수평배수공법에 있어서 부압과 배수재 배치간격에 대한 영향을 일련의 실내실험을 통해 살펴보았다. 중형토조실험를 이용한 적정 부압 산정에 관한 실험결과 초기에 낮은 부압을 가하고 단계적으로 높은 부압을 가하는 것이 바람직하고, 높은 부압을 가하는 경우에 일어날 수 있는 배수재의 위치 변화를 작게 하며, 배수재로부터 거리에 따라 함수비를 균등하게 감소시킴으로서 함수비 저감 효과가 큰 것으로 나타났다. 그리고. 신사전 등(1988씰 제안식을 이용하여 배수재의 평균 타설간격을 산정하여 Barron(1948)의 이론식을 이용한 계산 값과 신사전 제 침하량 측정으로부터 구한 시간 경과에 따른 압밀도를 비교한 결과 실측 압밀곡선은 신사전 등(19880의 평균타설간격(dm)을 적용한 실측 압밀곡선과 거의 유사한 경향을 보였다. 따라서, 현장에서 수평배수재를 설치한 준설지반 의 배수재 배치간격과 압밀속도를 계산함에 있어서 신사전등과 Barron의 이론식 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권5호
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• pp.447-462
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• 2019

The vacuum preloading method has been used in many countries for ground improvement and land reclamation works. A sand cushion is required as a horizontal drainage channel for conventional vacuum preloading. In terms of the dredged-fill foundation soil, the treatment effect of the conventional vacuum preloading method is poor, particularly in Tianjin, China, where a shortage of sand exists. To solve this problem, straight-line vacuum preloading without sand is widely adopted in engineering practice to improve the foundation soil. Based on the engineering properties of dredged fill in Lingang City, Tianjin, this paper presents field instrumentation in five sections and analyzes the effect of a prefabricated vertical drain (PVD) layout and a vacuum pumping method on the soft soil ground treatment. Through the arrangement of pore water pressure gauges, settlement marks and vane shear tests, the settlement, pore water pressure and subsoil bearing capacity are analyzed to evaluate the effect of the ground treatment. This study demonstrates that straight-line vacuum preloading without sand can be suitable for areas with a high water content. Furthermore, the consolidation settlement and consolidation degree system is developed based on the grey model to predict the consolidation settlement and consolidation degree under vacuum preloading; the validity of the system is also verified.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.11-21
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• 2022

본 연구에서는 개별진공압밀공법과 침투압밀공법의 단점을 보완하여 새로운 연약지반 개량공법인 개별진공 침투압밀공법을 개발하여 수치해석을 통해 지반 공학적 거동을 예측하였다. 개별진공 침투압밀공법을 적용할 경우, 대수층이 개량 대상층 중간 또는 하단에 위치하여 피압 대수층인 경우 침하 촉진 및 발생 침하량 증대 효과가 높았다. 대수층에서의 양수량은 일정 수준 이상 되면 침하 거동에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 성토체 내측이나 외측 등 다양한 위치에서 진공 양수정을 설치하여도 침하 및 수평 변위 차이는 미미하였다. 개별진공압밀과 병행하는 경우, 진공압이 적용되는 초기 침하는 진공압의 크기에 영향을 받았지만, 최종 침하량은 진공압의 영향이 미미한 것으로 예측되었다. 또한, 두 공법을 동시에 진행하는 것이 침하속도가 가장 빠르고, 내향 변위도 큰 것으로 예측하였다. 본 연구에서 개발한 공법은 매우 빠른 시점에 목표 침하량에 도달할 수 있으므로 연직배수재 배치 간격을 늘릴 수 있어 경제성을 확보할 수 있는 것으로 확인되었다.