Time effect on the deformation and strength characteristics of geogrid reinforced sand retaining wall has become an important issue in geotechnical and transportation engineering. Three physical model tests on geogrid reinforced sand retaining walls performed under various loading conditions were simulated to study their rate-dependent behaviors, using the presented nonlinear finite element method (FEM) analysis procedure. This FEM was based on the dynamic relaxation method and return mapping scheme, in which the combined effects of the rate-dependent behaviors of both the backfill soil and the geosynthetic reinforcement have been included. The rate-dependent behaviors of sands and geogrids should be attributed to the viscous property of materials, which can be described by the unified three-component elasto-viscoplastic constitutive model. By comparing the FEM simulations and the test results, it can be found that the present FEM was able to be successfully extended to the boundary value problems of geosynthetic reinforced soil retaining walls. The deformation and strength characteristics of the geogrid reinforced sand retaining walls can be well reproduced. Loading rate effect, the trends of jump in footing pressure upon the step-changes in the loading rate, occurred not only on sands and geogrids but also on geogrid reinforced sands retaining walls. The lateral earth pressure distributions against the back of retaining wall, the local tensile force in the geogrid arranged in the retaining wall and the local stresses beneath the footing under various loading conditions can also be predicted well in the FEM simulations.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.12
no.2
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pp.145-155
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2010
Recently interest in subsea tunnels is increasing nationwide and the construction of a subsea tunnel is taking place. For the stability of such a subsea tunnel, grouting is necessary for the water barrier and reinforcement of the tunnel. In this study, therefore, it was investigated how the grouting reinforcement had an effect on the stability of a subsea tunnel located in a great depth. To this end, Hydro-mechanical coupled analyses were performed for a sensitivity analysis in terms of different grouting range, rock class, shotcrete thickness, coefficient of lateral earth pressure, grouting thickness, and pumping existence for the rock classes I, III, and V. FLAC-2D ver. 5.0 was used for the numerical analyses. It was came to the conclusion that the effect of the increased water pressure due to the water barrier of the grouting should be considered as well as the strength improved effect in designing grouting reinforcement of subsea tunnels.
When deformation occurs on slope reinforced with anchor, shear stress and bending stress are applied on the shear surface along the slip surface and increase of the shear deformation causes the tension force variation of the anchor. In this study, shear test was performed by measuring the tension force of the anchor by inducing shear deformation in vertical direction of the anchor using a large-scale direct shear test equipment in order to confirm the tension force variation of the anchor induced by shear deformation. The shear test was performed for 8 conditions which were classified according to the anchor reinforcement, separation distance (1D, 2D, 4D) from the shear surface to bonded part and the lateral-pressure condition (0.1 MPa, 0.2 MPa) of adjacent ground. As a result of the shear test, it was found that the separation distance and the lateral-pressure condition affect the shear force of the ground reinforced by anchor and the tension force of the anchor, and experimentally verified that the shear force variation is related to axial force variation of the anchor head and tip. Therefore, it was confirmed that the behavior of the bonded part induced by the shear deformation can be indirectly predicted by analyzing the tendency of the tension force variation of the anchor head.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.11
no.3
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pp.97-103
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2011
In this research, a small-scaled laboratory test and FEM analysis have been carried out to evaluate the feasibility of field construction with couple of recycled materials, such as in-situ soil, water-treatment sludge, and crumb rubbers. A static loading, which simulates the real traffic load, was adopted in lab test. The test was carried out, according to simulated field construction stages, such as excavation, bedding materials and pipe installation, placing and curing of controlled low strength materials, and simulated traffic loading. Couple of measuring instruments were adopted. The maximum vertical and horizontal deformations were 0.83% and 1.09%, during placing the CLSM. The measured vertical and horizontal deformations with curing time were 0.603mm and 0.676mm, respectively. The reduction effect of vertical and lateral earth pressure was relatively big. Also, FEM analysis was carried out to get the deformation, earth pressure and strain of PVC with different Controlled Low Strength Materials(CLSM) materials.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.5
no.2
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pp.11-18
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1985
A row of bored piles has been used in several excavation works to retain the earth. This excavation bracing system has much effect on low-vibration and low-noise during construction. The system is also effective to provide protection to the adjacent existing ground and structures. For the purpose of establishment of a logical design method for the bored piles, first, a theoretical equation to estimate the resistance of piles is derived. Because arching action of soils between piles is considered in the equation, the characteristics of soils and the installation condition of piles would be considered logically from the beginning. Then a method is investigated to decide the interval ratio of piles. According to the method, the interval between piles can be decided from the information of the Peck's stability number, the coefficient of lateral earth pressure and the internal friction angle of soil. Finally, a design method is presented for the bored piles used for excavation work. In the presented design method, such factors as depth of excavation, pile diameter, interval between piles, pile length below bottom of excavation and pile stiffness, can be selected systematically.
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2003.06a
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pp.65-81
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2003
During the last few decades in Korea, the development of hillside or mountain areas has rapidly increased for infrastructure construction such as railroads, highways and housing. Many landslides have occurred during these constructions. Also, the amount and scale of damage caused by landslides have increased every year. In the case of Far East Asia including Korea, the damage of landslides is consequently reported during the wet season. In this paper, the effect of stabilizing piles on slope stability is checked and the behavior of slope soil and piles are observed throughout the year by field measurements in the large-scale cut slopes. In particular a large-scale cut slope situated on the construction site for the express highway in Donghae, Korea. First of all, The behavior of the slope soil was measured by inclinometers during slope modification. Landslides occurred in this area due to the soil cutting for slope modification. The horizontal deformations of slope soil gradually increased and rapidly decreased at depth of sliding surface indicating that the depth of sliding surface below the ground surface can be predicted. On the basis of being able to predict the depth of the sliding surface, stabilizing piles were designed and constructed in this slope. To ensure the stability of the reinforced slope using stabilizing piles, an instrumentation system was installed. The maximum deflection of piles is measured at the pile head and it is noted that the piles deform like deflection on a cantilever beam. The maximum bending stress of piles is measured at the soil layer. The pile above the soil layer is subjected to lateral earth pressure due to driving force of the slope, while pile below soil layer is subjected to subgrade reaction against pile deflection. As a result of research, the effect and applicability of stabilizing piles in large-scale cut slopes could be confirmed sufficiently.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.16
no.1
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pp.75-89
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2014
In recent years, utilization of underground space has been increasing in various parts of the world. In particular, open-cut method is usually applied to the shallow depth excavation. However some problems such as extreme traffic congestion and unstability of adjacent structures etc. might occur. In order to cope with these problems, the M-CAM (Modified Cellular Arch Method) method was proposed to excavate soil tunnels at shallow depth with secured enough stability and minimized construction period. In this study, sensitivity analysis was performed to predict the influence of the size of CPW(Continuous Pile Wall) and ground conditions on the behavior of the tunnel. First of all, embedded depth and diameter (or thickness) of CPW, coefficient of lateral earth pressure, and ground conditions were selected as parameters that could affect tunnel stability. Meanwhile, FLAC 2D based on finite difference method was used for numerical analysis. As a result of this study, it was checked out that embedded depth among sizes of CPW had a greatest influence on the stability of a tunnel.
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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1998.04a
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pp.47-60
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1998
It is considered in this paper that the main causes of tunnel collapse during the construction were the insufficiency of data of geotechnical investigations, or their limits due to special ground condition such as its heterogeneity and anisotropy It is thought that safety of ground can be affected by the geological conditions such as presences of discontinuities in good intact rocks, and considered to be necessary that awareness of the conditions of discontinuities in advance is important to apply adequate reinforcement measures. It is also shown that a serious accident had occurred because of the unawareness of the permeable alluvial deposits at the top of the tunnel. And it is shown that the example of application of the results of geotechnical investigation such as face-mapping, pilot boring etc. during tunnel construction, and a serious deformation of tunnel under special geological condition. Therefore, it is strongly recommended to perform an adequate geotechnical investigation to confirm the geotechnical conditons of ground before design, and supplimentary investigation is also needed depending on conditions for safe and econonic construction.
The flat dilatometer(DMT) has been practically used as an in-situ test equipment. It is a simple, rapid and cost-effective tool to characterize the in-situ stress-strain-strength properties of various types of ground materials. However, the results of flat DMT should be validated with considerable data with respect to the known reference values for a specific site. In this study, the applicability of existing relationships which were established for other local deposits is verified by performing the tests in several clay deposits. To compare with the DMT results, field vane tests and cone penetration tests were also carried out in the same field as reference tests, and unconsolidated undrained tests, oedometer tests, and other fundamental material properties tests were conducted on the thin-walled tube samples in the laboratory. The results of the flat DMT combined with empirical correlations are used to estimate soil types, unit weights, coefficients of lateral earth pressure at rest, overconsolidation ratios, constrained moduli and undrained shear strengths of three clay local deposits. It was found that various geotechnical properties estimated from the flat DMT generally well agree with those from the reference tests.
When the seismic stability of quay walls is analyzed, the magnitudes of force components acting on quay walls during earthquakes and the phase relations among these force components must be properly evaluated. In general, force components include inertia force of the quay wall, lateral earth force, and water force. The magnitude and the phase relation of each force component vary according to the magnitude of the excess pore pressures developed in backfill soils of the quay wall. The dynamic thrust mobilized at the contact surface between the backfill soil and the wall develops as a result of the interactions among these force components. We propose a simple model to evaluate the magnitude and phase variation of the dynamic thrust on the back of the wall in terms of the excess pore pressure. The proposed model can predict the dynamic thrust by summing the magnitudes of farce components calculated from design equations for seismic pressures on the wall. The proposed model was verified by comparing its results with the results from a series of shaking table tests.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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