• 제목/요약/키워드: Large direct shear test

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침식방지를 위한 토목섬유튜브의 거동 분석 (Behavior of Geotextile Tube for Erosion Control)

  • 장용채;손가영;이승은;김상진;김석우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.5-12
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    • 2012
  • 토목섬유튜브공법은 고분자 합성섬유인 지오텍스타일을 활용하여 하천 및 해안구조물을 비롯하여 다양한 토목구조물을 축조할 수 있는 최신 적용공법이다. 본 논문에서는 해안가 모래의 침식을 방지를 위해 토목섬유튜브의 거동과 안정성, 침식방지 활용 가능성을 파악하고자 실내시험과 현장시험을 실시하였다. 실내시험인 대형직접전단시험 결과에 의하면 상대밀도가 증대됨에 따라 마찰각이 증가함을 알 수 있었고, 모래/토목섬유의 마찰각이 모래/모래의 마찰각보다 더 크게 나타났다. 현장시험 결과에 의하면 계측을 통해 시공 중 및 시공 후의 거동과 안정성을 파악하였고 침식방지 효과를 확인하였다.

직접전단시험에 의한 다양한 시료의 전단강도 특성 (Characteristics of Shear Strength Parameters of Various Soils by Direct Shear Test)

  • 박춘식;정정근
    • 터널과지하공간
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    • 제28권6호
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    • pp.584-595
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    • 2018
  • 흙의 전단강도의 적절한 기준을 제시하기 위해 모래질, 점토질, 자갈질의 약 290 여개의 재료에 대하여 직접전단시험을 수행하였다. 흙의 대분류에 의한 모래질 흙의 전단강도는 모래 함유율이 많은 흙일수록 내부마찰각은 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났으며, 그 범위는 $23.5^{\circ}{\sim}34.9^{\circ}$에 분포하고 있는 것으로 나타났고, 점착력은 2.0 kPa~15.7 kPa 사이에서 골고루 분포하는 것으로 나타났다. 탄성계수는 하중단계에 따라 뚜렷하게 구분할 수 있었으며, 수직하중이 증가할수록 약 80%씩 증가하였다. 점토질 흙의 내부마찰각은 $15.0^{\circ}{\sim}28.6^{\circ}$의 범위에서 점토성분 함유율이 많아질수록 감소하는 경향이 나타났고, 점착력은 일정한 범위로 증가하는 경향이 나타났다. 점토질 흙의 탄성계수는 거의 같은 증가비로 초기탄성계수만 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 자갈질 흙의 내부마찰각은 $29.9^{\circ}{\sim}36.7^{\circ}$의 범위로 뚜렷한 특성을 파악할 수 없었다. 세부분류에 따른 SW(입도분포가 좋은 모래), SP(입도분포가 나쁜 모래), SC(점토 섞인 모래), SM(실트 섞인 모래)의 점착력은 실트함유율이 가장 많은 SM 시료에 비해 SC는 약 94%, SW는 약 78%, SP는 약 59% 정도 값을 나타내었다. 또한 내부마찰각은 ML(액성한계가 낮은 실트)과 CL(액성한계가 낮은 점토)이 거의 같은 거동 특성을 나타내었고, MH(액성한계가 높은 실트)는 ML의 약 88% 값을 나타내었다. 점착력에 대한 변화는 거의 비슷한 증가비를 나타내었다.

남악신도시 연약점토의 물리적 특성 및 역학적 특성 연구 (Physcial and Mechanical Characteristics of Soft Clay in Nam-Ak New City)

  • 김종렬;배성웅;이치열
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.271-278
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    • 2002
  • Soft ground has complex features in mechanic character of ground. Some problems about the settlement and transformation occur if the ground strength is comparatively weak and the depth is large. Therefore, we should consider physical and mechanical characters for safe, economical design and management. As the result of the course, we can compare them with those of field then solve the limitations which were came from the complex character of the soft ground. I have considered the soil's physical character (specific gravity of soil particles, moisture content, grain-size analysis etc) and mechanical character (direct shear test, consolidation, triaxial shear test etc), and then make out a linear interpolation by regression using the two, those and connection of the depth

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강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC) I형 보의 전단 강도 (Shear Strength of Ultra-High Performance Fiber-Reinforced Concrete(UHPFRC) I-shaped Beams without Stirrup)

  • 이지형;홍성걸
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.53-64
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    • 2017
  • 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPFRC)는 높은 압축강도 뿐 아니라 강섬유 보강에 의한 뛰어난 응력분산효과로 인해 높은 인장강도를 가지며, 미세균열의 확장을 통해 균열 후에도 경화거동을 하여 구조부재가 안정적으로 외력에 저항하도록 한다. 본 연구에서는 UHPFRC 재료 인장강도를 정의함에 있어 노치가 있는 휨실험과 직접인장실험을 비교하여 실험법 및 결과 분석의 장단점을 알아보았다. I-형 보의 전단부재실험은 복부의 면내전단거동을 알아보기 위하여 전단 경간비, 유효높이, 재료인장강도를 변수로 계획하였다. 실험결과를 통해 전단보강근이 없는 UHPFRC I형 보의 균열발생 이후 전단거동의 응력 재분배효과를 정량적으로 판단하고, 균열 후 거동을 기존 전단 강도식이 잘 반영하고 있는지 검토하였다. 전단철근 보강이 없는 UHPFRC 전단부재의 경우 파괴모드는 사인장 파괴로 동일하였고, 이러한 파괴모드를 가지는 부재는 전단 경간비와 유효높이에 크게 영향을 받게 되어 부재 설계 시 이러한 변수에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다.

조립재가 흙의 역학적 성질에 미치는 영향 (Effect of Coarse mateflal on the mechanical properties of Soil)

  • 윤충섭;김호일
    • 한국농공학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.57-69
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    • 1989
  • The study was carried out for the strength parameter of coarse grained Soil and slope stability analysis of earth dam. The test samples were taken fifteen kinds of soil from cohesive soil to coarse gravel. The degree of compaction of test samples for shear test and permeability test was chosen 95 percentage of maximum dry density. The results of this study are as follows ; 1.The maximum dry density(Yd) of coarse grained soil increase in proportion to coarse particles(P) with the relation of Y d= 1.609+0.0043P. 2.The coefficients of permeability(k) decrease by the increase of fine particles(n) with the relation of k=0.0426e-0 185n. 3.The cohesions of soil decrease by the increase of coarse particles, but internal friction angles are more increased in same condition. 4.The internal friction angles(${\Phi}$) decrease in inverse proportion to void ratio(e) with the relation of ${\Phi}$ = 73.068 - 69.268e. 5.The strength parameters( Ct ${\Phi}$t) by triaxial compression test are clearly smaller than that (Cd, ${\Phi}$d) by direct shear test in fine grained soil, but the differences between both parameters are a little in coarse grained soil.The relations of both parameters are as follows; Ct = O.544Cd + 0.04 ${\Phi}$t= 1.282${\Phi}$d-2306 6.In cohesive soil, the strength parameters( Cl ${\Phi}$l) by large size shear test apparatus are similar to the strength parameters(Cs , ${\Phi}$s) by small size shear test appratus, but Cs and ${\Phi}$s values are larger than Cl and ${\Phi}$l values from 10 percentage to 20 percentage in coarse grained soil. 7.The fine grained soil is inappropriate to high dam more than 20 meters and it must be taken coarse grained soil with high internal friction angle for high dam.

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직접단순전단시험을 이용한 동적이력 후 세립토의 강도 및 강성 예측법 (An Estimating Method for Post-cyclic Strength and Stiffness of Eine-grained Soils in Direct Simple Shear Tests)

  • Song, Byung-Woong;Yasuhara, KaBuya;Murakami, Satoshi
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.15-26
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    • 2004
  • 반복삼축시험에 의한 반복하중 후 강도 및 강성의 예측법을 이용하여, 세립토에 대해서 직접단순 전단시험에서도 그 방법의 사용 가능성을 확인하여 보았다. 사용한 흙은 실트질 점토, 소성 실트와 비소성 실트이다. 반복삼축시험을 통해서 얻은 강도 및 강성 예측법을 직접단순 전단시험에 맞게 수정하여 시험 결과와 비교하였다. 특히, 세립토의 소성지수와 초기전단응력(ISSS)의 영향이 강조되었다. 연구결과는 (i) 세립토의 액상화강도비는 소성지수의 감소와 초기전단응력의 증가에 따라 감소한다. (ii)등가강성과 전단변형률의 관계에 미치는 소성지수와 초기전단응력의 영향은 그리 크지 않다. (iii) 정규화한 과잉간극수압의 증가에 따른 강도비의 저하는 세립토의 소성지수가 증가할수록 느리다. (iv) 활성도가 큰 소성실트의 강성은 과잉간극 수압의 증가에 따라 급속히 감소한다. (v) 반복삼축시험 결과를 이용한 반복하중후 강도 및 강성의 예측법을 이용하여 직접단순 전단시험 결과에 수정한 방법은 시험결과와 잘 어울리는 것으로 나타났다.

Soil and ribbed concrete slab interface modeling using large shear box and 3D FEM

  • Qian, Jian-Gu;Gao, Qian;Xue, Jian-feng;Chen, Hong-Wei;Huang, Mao-Song
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권2호
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    • pp.295-312
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    • 2017
  • Cast in situ and grouted concrete helical piles with 150-200 mm diameter half cylindrical ribs have become an economical and effective choice in Shanghai, China for uplift piles in deep soft soils. Though this type of pile has been successful used in practice, the reinforcing mechanism and the contribution of the ribs to the total resistance is not clear, and there is no clear guideline for the design of such piles. To study the inclusion of ribs to the contribution of shear resistance, the shear behaviour between silty sand and concrete slabs with parallel ribs at different spacing and angles were tested in a large direct shear box ($600mm{\times}400mm{\times}200mm$). The front panels of the shear box are detachable to observe the soil deformation after the test. The tests were modelled with three-dimensional finite element method in ABAQUS. It was found that, passive zones can be developed ahead of the ribs to form undulated failure surfaces. The shear resistance and failure mode are affected by the ratio of rib spacing to rib diameter. Based on the shape and continuity of the failure zones at the interface, the failure modes at the interface can be classified as "punching", "local" or "general" shear failure respectively. With the inclusion of the ribs, the pull out resistance can increase up to 17%. The optimum rib spacing to rib diameter ratio was found to be around 7 based on the observed experimental results and the numerical modelling.

지반의 전단변형에 따른 마찰형 앵커의 긴장력 변화에 대한 연구 (A Study on the Change of Tensile Force of Friction Type Anchor under Shear Deformation of Ground)

  • 유민구;권오일;이상덕
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.13-25
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    • 2018
  • 앵커가 보강된 비탈면에 활동이 발생한 경우에는 활동면을 따라 전단면에 전단응력과 휨 응력이 작용하게 되고, 전단변형의 증가는 앵커의 긴장력 변화를 야기한다. 본 연구에서는 전단에 따른 앵커의 긴장력 변화를 확인하기 위해 앵커의 수직방향으로 전단변형을 유발하여 앵커의 긴장력을 측정하는 방법으로 대형 직접전단시험기를 통해 전단시험을 수행하였다. 전단시험은 앵커 설치 유무, 정착부에서 전단면까지의 이격거리(1D, 2D, 4D) 및 측압(0.1MPa, 0.2MPa)을 변수로 총 8가지 조건에 대해 시험을 실시하였다. 전단시험 결과, 이격거리와 주변지반의 측압은 앵커가 설치된 모형 지반의 전단력 및 앵커의 긴장력에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 전단력 변화는 앵커 두부 및 선단부의 축력변화와 관련이 있음을 규명하였다. 따라서 앵커 두부에서의 긴장력 변화 경향을 분석함으로써, 간접적으로 앵커 정착부에서의 전단변형에 따른 거동을 예측할 수 있음을 확인하였다.

쇄석-지오텍스타일간의 접촉면 전단강도 산정 (Interface shear strength between Crushed Stone and Geotextile)

  • 이석원;윤주문;안현호;서병욱
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.33-38
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    • 2006
  • 쇄석의 전단강도와 쇄석과 부직포사이의 접촉면 전단강도를 산정하기 위해서 본 연구에서는 대형직접전단시험기를 사용하였다. 두 개의 서로 다른 쇄석의 단위중량을 한 종류의 직포와 두 종류의 부직포인 총 3가지 형태의 토목섬유에 고려하였다. 본 연구에서는 총 15번의 시험을 수행하였다. 그 결과는 쇄석의 단위중량이 각각 $1.4t/m^3$$1.5t/m^3$일 때 $47^{\circ}$$57^{\circ}$의 내부마찰각을 나타내었다. 부직포와 쇄석의 접촉면 마찰각은 쇄석의 내부마찰각에 비하여 A타입에서 $39^{\circ}$로 83%의 효율을 보였으며 B타입은 $42^{\circ}$로 89%의 효율을 나타내었다. 이와 비슷하게 직포와 쇄석의 접촉면 마찰각은 $39^{\circ}$로 83%의 효율을 나타내어 비교적 거칠기가 작은 A타입 부직포와 거의 동일한 결과를 보였다.

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쇄석다짐말뚝에 발생하는 간극막힘 저감방안에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Prevention of Clogging in Granular Compaction Pile)

  • 정재원;이승준;박노원;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.43-51
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    • 2013
  • 현재 연약지반 처리에 있어 장기침하 및 부등침하, 지지력 부족으로 인한 지반 전단파괴 및 허용 침하량 초과 등과 같은 지반공학적 문제점들을 보완하고자 연약지반의 침하 저감 및 지지력 증대, 압밀촉진을 목적으로 SCP 공법과 GCP 공법이 대표적으로 적용되고 있다. 그러나 압밀촉진효과 즉, 두 다짐말뚝의 배수능 차이에 대해서는 아직 충분히 규명되지 않을 뿐 아니라 특히 실무에서는 GCP 공법의 간극막힘 현상을 최소화시키기 위한 노력으로 소정 비율의 모래를 혼입하여 다짐말뚝을 적용하고 있지만, 이 또한 정량적으로 명확하게 규명되어 있지 않고 경험적인 방법으로 수행되고 있는 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 SCP와 GCP, GCP에 소정의 모래를 혼합한 형태의 공법에 대한 압밀촉진효과를 비교 평가하기 위하여 각각의 다짐말뚝이 적용된 복합지반에 먼저 대형직접전단시험을 수행하여 큰 지지력을 나타낼 것으로 기대되는 배합비를 산정하여, PFC3D를 활용한 개별요소법과 MIDAS GTS를 활용한 유한요소해석을 수행하여 간극막힘 현상을 저감할 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 대형직접전단시험 결과, 배합비쇄석:모래가 70:30에서 가장 큰 지지력이 기대되는 것으로 추정되며 수치해석을 수행한 결과, 기존 쇄석다짐말뚝에 소정의 모래를 혼입함으로써 지지력 확보와 간극막힘 현상 저감 및 간극수를 더 빨리 배출하여 연약지반을 더 빨리 안정화할 수 있을 것으로 사료된다.