• 제목/요약/키워드: Interface friction angle

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낙동강 모래와 건설재료간의 직접전단시험에 의한 마찰각 특성 (Characteristics of Friction Angles between the Nak-dong River Sand and Construction Materials by Direct Shear Test)

  • 김영수;김대만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.105-112
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    • 2009
  • 본 연구에서는 낙동강 모래의 내부마찰각과 모래와 건설재료들과의 접촉면에서 발생되는 표면마찰각의 특성을 파악하기 위하여 모래의 상대밀도와 전단속도를 변화시켜 목재, 강재, 몰탈, 그리고 역청재와 일련의 직접전단시험을 실시하였다. 시험결과 모든 경우에서 모래의 내부마찰각이 건설재료와의 표면마찰각보다 항상 크게 나타났고, 전단속도가 빠를수록 마찰각이 조금 증가되었다. 모래의 간극비가 작아짐에 의한 조밀화에 따라 마찰각은 선형적으로 증가하였으며, 간극비와 상대밀도의 변화에 따라 마찰각을 산정할 수 있는 식을 제시하였다. 또한 건설재료의 표면거칠기는 표면마찰각에 있어 중요한 인자임을 알 수 있었다.

흙과 섬유의 상호마찰 특성의 측정에 관한 연구 (A study on the Measurement of Interface Friction between Soils and Fibers)

  • 장병욱;서동욱;박영곤
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 1998년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.467-472
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    • 1998
  • The interface friction angle between soil and fibers is important to evaluate improvement of the shear strength on fiber mixed soils. Direct shear test and pullout tort conducted by an apparatus made specially for the purpose of this study, was analyzed to know how fiber and soils affect on interface friction angle. By the results, The value of interface friction angle of sandy soils is larger than that of clayey soils. As a diameter of fiber is large, the value of friction coefficient of sandy soil is increase and that of clayey soil is decrease. An interface friction angle of well graded soil is larger value than that of uniform graded soil

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토목섬유 접촉면의 역학적 특성에 관한 연구 (A study on the mechanical properties of geosynthetic interface)

  • 남용;김광호;임종철;주인곤;권정근
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1540-1549
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    • 2009
  • Shear properties of geosynthetic/geosynthetic and geosynthetic/soil were evaluated from direct shear tests. The type of geosynthetic is Velcro which is effective for geosynthetic interface and make up for the weakness of sandbag. In this study, the cohesion and the angle of internal friction of each interface was estimated. The test results showed that the cohesion and the angle of internal friction of the geosynthetics depended on the amount of normal stress, the type of the geosynthetics used, and combinations of the geosynthetics and soils. Finally, by comparing the apparent cohesion and the friction angle of the geosynthetics, the applicability to design was identified.

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지반보강재로서 타이어 트레드의 공학적 특성 (Engineering Properties of Tire Treads for Soil Reinforcement)

  • 윤여원;조성수;김근수
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.49-55
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    • 2007
  • 폐타이어의 트레드를 지반보강재로서 활용하기 위해서는 타이어 외면 및 내면과 흙간의 내부마찰각 그리고 폐타이어 연결부의 강도특성을 알아야 한다. 본 연구에서는 폐타이어 트레드와 모래 및 풍화토간의 접촉면마찰각을 알기 위해 흙의 다짐정도를 달리하여 대형직접전단시험을 수행하였다. 직접전단시험 결과 모래-타이어 외면간의 마찰각비(${\delta}/{\phi}$)는 1.06배 이상, 모래-트레드 내면간의 ${\delta}/{\phi}$는 0.93배 이상, 풍화토의 마찰각비(${\delta}/{\phi}$)는 트레드 외면과 내면에 대하여 각각 0.98, 0.92로 나타났다. 또한 UTM을 이용하여 폐타이어 연결부의 재료에 따른 인장강도시험을 수행하였다. 시험 결과 고장력 볼트를 사용한 인장시험에서 볼트의 개수 및 와셔의 크기가 증가할수록 연결부에서의 인장강도는 증가하였으며 폴리프로필렌 로프 연결의 경우가 볼트연결의 경우보다 작은 강도를 나타내었다.

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Tests of the interface between structures and filling soil of mountain area airport

  • Wu, Xueyun;Yang, Jun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권3호
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    • pp.399-415
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    • 2017
  • A series of direct shear tests were conducted to investigate the frictional properties of the interface between structures and the filling soil of Chongqing airport fourth stage expansion project. Two types of structures are investigated, one is low carbon steel and the other is the bedrock sampled from the site. The influence of soil water content, surface roughness and material types of structure were analyzed. The tests show that the interface friction and shear displacement curve has no softening stage and the curve shape is close to the Clough-Duncan hyperbola, while the soil is mainly shear contraction during testing. The interface frictional resistance and normal stress curve meets the Mohr-Coulomb criterion and the derived friction angle and frictional resistance of interface increase as surface roughness increases but is always lower than the internal friction angle and shear strength of soil respectively. When surface roughness is much larger than soil grain size, soil-structure interface is nearly shear surface in soil. In addition to the geometry of structural surface, the material types of structure also affects the performance of soil-structure interface. The wet interface frictional resistance will become lower than the natural one under specific conditions.

Location determining method of critical sliding surface of fillings in a karst cave of tunnel

  • Lin, P.;Li, S.C.;Xu, Z.H.;Huang, X.;Pang, D.D.;Wang, X.T.;Wang, J.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제16권4호
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    • pp.415-421
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    • 2018
  • A location determining method is proposed for critical sliding surface in the stability analysis of the filling materials in karst caves. First, a preliminary location of the sliding surface is determined based on simulation results which includes displacement contour and plastic zone. The sliding surface will locate on the bottom contact interface when the friction angle is relative small. However, a weakened contact interface always becomes the critical sliding surface no matter what the friction angle is. Then when the friction angle becomes larger, the critical sliding surface inside fillings can be determined by a parabola, the coefficient of which increases linearly with the friction angle under the same cohesion. Finally, the critical sliding surface approximately remains unchanged with friction angle. The influence of cohesion is similar to that of friction angle. Although affected by shape, size or position of the karst cave, the critical sliding surface mainly depends on both friction angle and cohesion. Thus, this method is always useful in determining the critical sliding surface.

직접전단시험에 의한 모래와 인공암석 경계면의 마찰각 특성 연구 (A Study of Characteristic of Friction Angles between Sand and Artificial Rock Interface by Direct Shear Test)

  • 양홍석;이벽규;장승진;이수곤
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권8호
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    • pp.65-73
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    • 2012
  • 우리나라 화강암 분포지역에서 주로 발견되는 토사-암 경계면은 토사 자체의 전단강도보다 더 작은 값을 갖기 때문에 강우 시 비탈면 붕괴의 중요한 요인 중 하나로 알려져 있다. 그러나 토사-암 경계면이 비탈면의 안정성에 미치는 영향에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토사-암 경계면이 비탈면 안정성에 미치는 영향을 파악하기 위한 기초 연구로써 서로 다른 입도를 갖는 세 종류의 모래와 이를 이용한 인공 암석을 제작하여 모래, 모래-인공암석 경계면에서의 전단강도를 얻기 위한 직접전단시험을 실시하였다. 직접전단시험 결과, 경계면 마찰각은 입도와 표면 거칠기에 따라 변화하며, 경계면 마찰각비 ${\mu}(={\delta}/{\Phi})$는 약 0.75 ~ 0.96의 범위를 갖으며, 이러한 시험 결과들은 모래 자체보다 모래-인공암석 경계면의 마찰각이 더 작은 값을 갖는다는 것을 나타낸다.

An experimental study on shear mechanical properties of clay-concrete interface with different roughness of contact surface

  • Yang, Wendong;Wang, Ling;Guo, Jingjing;Chen, Xuguang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제23권1호
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    • pp.39-50
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    • 2020
  • In order to understand the shear mechanical properties of the interface between clay and structure and better serve the practical engineering projects, it is critical to conduct shear tests on the clay-structure interface. In this work, the direct shear test of clay-concrete slab with different joint roughness coefficient (JRC) of the interface and different normal stress is performed in the laboratory. Our experimental results show that (1) shear strength of the interface between clay and structure is greatly affected by the change of normal stress under the same condition of JRC and shear stress of the interface gradually increases with increasing normal stress; (2) there is a critical value JRCcr in the roughness coefficient of the interface; (3) the relationship between shear strength and normal stress can be described by the Mohr Coulomb failure criterion, and the cohesion and friction angle of the interface under different roughness conditions can be calculated accordingly. We find that there also exists a critical value JRCcr for cohesion and the cohesion of the interface increases first and then decreases as JRC increases. Moreover, the friction angle of the interface fluctuates with the change of JRC and it is always smaller than the internal friction angle of clay used in this experiment; (4) the failure type of the interface of the clay-concrete slab is type I sliding failure and does not change with varying JRC when the normal stress is small enough. When the normal stress increases to a certain extent, the failure type of the interface will gradually change from shear failure to type II sliding failure with the increment of JRC.

강재면과 사질토 사이의 경계면 마찰각 예측식 개발 및 불확실성 평가 (Development and Uncertainty Assessment of Interface Friction Prediction Equation Between Steel Surface and Cohesionless Soils)

  • 이기철;김소연;김동욱
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.33-40
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    • 2018
  • 지반구조물에서는 흙과 구조물 사이의 상호 마찰 특성이 구조물에 작용하는 하중과 저항 분석에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 지반구조물의 주재료로서 콘크리트 또는 강재가 많이 사용되며, 흙 입자 크기와 비교하여 마찰면의 거칠기 정도에 따라 경계면 마찰 특성이 큰 차이를 보인다. 특히 비신장성 보강재를 사용하는 보강토 옹벽, 말뚝 주면, 옹벽면 등의 지반구조물에 대해서는 흙과 구조물 사이의 마찰특성을 합리적으로 분석하여 구조물의 안전성을 확보하여야 한다. 구조물면과 사질토 사이의 마찰특성에 대하여 보다 정확한 예측식을 제시하고 이 예측식이 가지고 있는 불확실성을 제시하는 것은 지반-지반구조물의 신뢰성 분석에 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 기존 양질의 연구 문헌들에 보고된 흙과 거칠기가 다른 면 사이의 마찰실험결과를 분석하여, 강재와 사질토 사이의 첨두 경계면 마찰각을 구하는 식을 제안하였다. 첨두 경계면 마찰각을 결정하는 주요인자는 경계면의 상대조도, 흙의 상대밀도, 구속압, 한계상태 경계면 마찰각이다. 본 연구에서 개발한 첨두 경계면 마찰각 예측식에 대한 불확실성을 통계적으로 Goodness-of-fit 시험 결과를 반영하여 평가하였다.