• Title/Summary/Keyword: Load-Settlement

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해안매립지반의 도시철도 시공에 따른 구조물 침하 특성 분석 (Characteristics of Structure Settlement due to Urban Railway Construction on Reclaimed Land)

  • 신은철;임용관;박정준
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.23-33
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    • 2012
  • 본 연구의 대상 현장은 굴착심도가 약 20m 내외로 사업 전구간을 개착공법으로 계획하였고, 흙막이 가시설공법은 굴착심도까지 쉬트파일과 버팀보 공법을 적용하여 도시철도 하부기초에서 계측된 침하 자료를 사용, 시공 중 대상 현장에서 발생된 지반공학적 문제점을 분석하였다. 쉬트파일 인발에 따른 영향을 알아보기 위하여 제 1구간과 제 2구간에 간극수압계와 지하수위계를 설치하여 연속적인 쉬트파일 인발에 따른 간극수압 및 지하수위의 변화와 하부지반 침하를 평가하였다. 또한, 구조물 하부기초 계측자료와 기존 문헌의 지반정수를 적용하여 계측시점에 해당하는 침하량을 수치해석 프로그램인 CAIN RDA 프로그램을 통하여 비교 분석하였으며 추가하중을 고려하여 장기침하를 산정하였다. 해석 결과, 6개 구간에서 5.94~12.77cm의 침하가 발생되어 제 2구간에서의 침하량이 12.77cm로 허용 침하량 10.0cm보다 크게 나타났다.

성토지반에 타입된 H형강 말뚝의 지지거동 (Bearing Capacity of Driven H-Piles in Embankment)

  • 박영호;정경자;김성환;유성근;이재혁;박종면
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.173-182
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    • 2000
  • To find axial and lateral responses of impact-driven H piles in embankment(SM), the H piles are instrumented with electric strain gages, dynamic load test is performed during driving, and then the damage of strain gages is checked simultaneously. Axially and laterally static load tests are performed on the same piles after one to nine days as well. Then load-settlement behavior is measured. Furthermore, to find the set-up effect in H pile, No. 4, 16, 26, and R6 piles are restriked about 1, 2, and 14 days after driving. As results, ram height and pile capacity obtained from impact driving control method become 80cm and 210.3∼242.3ton, respectively. At 15 days after driving, allowable bearing capacity by CAPWAP analysis, which 2.5 of the factor of safety is applied for ultimate bearing capacity, increases 10.8%. Ultimate bearing capacity obtained from axially static load test is 306∼338ton. This capacity is 68.5∼75.7% at yield force of pile material and is 4∼4.5 times of design load. Allowable bearing capacity using 2 of the factor of safety is 153∼169ton. Initial stiffness response of the pile is 27.5ton/mm. As the lateral load increases, the horizontal load-settlement behaves linearly to which the lateral load reaches up to 17ton. This reason is filled with sand in the cavity formed between flange and web during pile driving. As the result of reading with electric strain gages, flange material of pile is yielded at 19ton in horizontal load. Thus allowable load of this pile material is 9.5ton when the factor of safety is 2.0. Allowable lateral displacement of this pile corresponding to this load is 23∼36mm in embankment.

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실내모형실험을 통한 연약지반에서 부양형 팽이기초의 거동 (Behavior of Floating Top-Base Foundation on Soft Soils by Laboratory Model Tests)

  • 정진혁;정효권;이송
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.5-15
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    • 2011
  • 일본에서 개발된 원추형 팽이기초(Top-Base Foundation)와 국내에서 개발된 부양형 팽이기초(Floating Top-Base Foundation)를 대상으로 대표 점토질 연약지반인 저압축성점토, 점토질 실트, 점토질 모래에 타설하여 실내모형실험을 수행하였다. 본 실험을 통해 하중-침하량, 기초측면 히빙량, 지중응력분포 등을 측정하여 두 가지 팽이기초의 성능을 비교 평가하였다. 또한, 단변길이 증가에 따른 침하량 변화를 분석하였다. 실내모형실험 결과 부양형 팽이기초가 지지력 증진, 침하량 저감, 응력분산효과, 측방구속력에 대해서 좀 더 우수한 성능을 발휘하는 것으로 나타났으며, 기초폭증가에 따른 침하량은 팽이기초 $5{\times}5$배열을 기점으로 수렴하였다.

흙댐의 밀도변화에 의한 압밀침하에 대한 연구 (A study on the settlement of earth dam by the changes of the density)

  • 윤충섭
    • 한국농공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.89-98
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    • 1986
  • This study was carried out for the settlement and camber of earth dam by the changes of the density. The testing material was taken five kinds of Soil used as banking material and it was compacted by 100, 95, 90, 85 and 80% compaction degree. The results of the settlement of earth dam whose height ranges from 10m to 50m are as follows. 1.The more the fine particle (n) increases, the higher the liquid limit (WL) and the lower the dry density (rd) becomes as follows; rd=2. 22-0. 0052n (gr/cm$_3$) rd=2. 394-0. 0164WL rd=2. 185-(5. 8n-2. 5WL)X10-$_3$ 2. The higher the optimum moisture content (Wo) becomes, the lower the density becomes as follows; rt,=2. 68-0. 028Wo rd=2. 578-0. 04Wo 3. 3.Most of the consolidation occurs immediately by loading and the more the fine particle increases, the lower the coefficient of consolidation becomes. 4.The more the fine particle increases and lower the compaction degree (D) becomes,the lower the pre-consolidation load (Pc) becomes but on the contrary the compression index (Cc) becomes higher. Those equation is as follows. Pc=3. 32-(4. 3n-3. 0D) X10-2 (kg/cm$^2$) Cc=0. 41+(1. 33n-4. 44D) X10-$^3$ 5.The more the consolidation load (P) increases, the lower the coefficient of volume change (mv) becomes with mv=ap-b, the higher the consolidation ratio (u) becomes with U= (0. 6~1. 35)PO.4 6.The more the fine particle (n) increases, the more the settlement of dam occurs with U=anb and 60-80% of the settlement occurs under construction. 7.The camber of dam has higher value in condition that has more fine particle, poorer compaction and higher height of dam. In the dam construction about twice value of table 7 is required for dam safety.

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석션드레인공법을 적용한 연약지반의 침하 특성 (Settlement Characteristics of Soft Ground Applying the Suction Drain Method)

  • 한상재;유한규;김병일;김수삼
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.15-27
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    • 2013
  • 기존 성토재하 방식의 연약지반 개량공법에서 제기된 여러 가지 문제에 의해 진공압 재하방식의 개량공법이 개발되었으며, 국내 적용사례가 증가하고 있다. 현장에서의 침하관리시 동일한 하중을 재하하였을 경우의 진공압재하공법과 성토재하공법에 대한 침하량 비교 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 두 공법의 발생침하량에 관한 이론 및 사례 연구를 수행하였다. 그 결과 연약지반 개량을 위해 진공압이 적용되면 내향의 수평변위가 발생하고 동일한 하중재하 대비 침하량이 감소하였다. Hooke의 탄성이론을 바탕으로 한 경우 0.54~0.67, 국내 설계기준에서는 0.50~0.75, 과거 국내 시공사례를 바탕으로 한 경우 0.91, 실내시험을 바탕으로 한 경우 0.81, 탄성론과 체적압축계수법을 바탕으로 한 경우 0.75, 최근 국내 대심도 시공 사례의 경우 0.77~0.93의 범위를 보이는 것으로 나타났다.

화강풍화토에서 Scale Effect를 고려한 기초의 지지력 및 침하량 산정에 관한 연구 (A Research for Computation of Bearing Capacity and Settlement of Foundation Considering Scale Effect in Weathered-granite Layer)

  • 박용부;정형식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.131-139
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    • 2004
  • 지내력기초 설계와 시공을 위해 실시하는 평판재하시험 결과로부터 실제 기초지반의 지지력 및 침하량을 산정할때 scale effect를 고려해야 하는데 국내에는 scale effect 적용기준이나 관련 시험자료가 없다. 그래서, 화강풍화토 지반에서 재하판 크기별 지지력 및 침하량의 상관관계를 파악하기 위해 모형토조 및 현장 평판재하시험을 실시하였다. 토조시험은 토조내에 지층을 형성한후 함수비 조건, 다짐횟수, 습윤 단위중량, 및 재하판 직경(D15, 25cm)별로 모형토조$(2,000\times 2,000\times 1,000mm)$에서 실시하였다. 현장 재하시험은 재하판 직경$(D15, 25, 30, 40, 75\times 75, 140\times 210cm)$별로 실시하였다. 재하시험 결과분석과 수치해석을 통해 토사 및 암반지반에서 지내력 기초설계시 Scale effect를 계산하기 위한 지지력 및 침하량 산정식을 제시하였다.

포장층 두께와 교통하중 크기를 고려한 공동 발생 지반의 안정성 분석에 관한 수치해석 (A Numerical Analysis on Stability Analysis of Cavity Ground considering Pavement Thickness and Traffic Load)

  • 유승경;안희철;김영호;한중근;홍기권;박정준
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.287-297
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    • 2019
  • 본 연구에서는 공동 발생 지반에 대한 안정성 분석을 목적으로 포장층 두께와 교통하중 크기를 고려한 일련의 유한요소 수치해석을 수행하였다. 본 수치해석 방법의 타당성 검증을 위해 선행된 수치해석 연구를 활용하여 공동 발생 지반의 역학적 거동을 모사하였으며, 기존의 현장계측 결과와 비교·분석하였다. 또한, 수치해석 결과로부터 지반의 간극비, 지표침하, 전단응력의 변화를 확인함으로써 전반적인 지반의 역학 거동을 확인할 수 있었으며, 본 연구에서 산정한 응력비 및 비파괴심도와 지표침하량의 관계를 이용하여 공동 발생 지반의 안전성을 분석하였다. 그 결과, 포장층 두께가 감소하고 교통하중 크기가 증가할수록 지표침하량의 증가와 함께 비파괴심도 및 지반의 전반적인 안정성은 감소함을 알 수 있었다.

3D numerical analysis of piled raft foundation for Ho Chi Minh City subsoil conditions

  • Amornfa, Kamol;Quang, Ha T.;Tuan, Tran V.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권2호
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    • pp.183-192
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    • 2022
  • Piled raft foundations are widely used and effective in supporting high-rise buildings around the world. In this study, a piled raft system was numerically simulated using PLAXIS 3D. The settlement comparison results between the actual building measurements and the three-dimensional (3D) numerical analysis, were in good agreement, indicating the usefulness of this approach for the evaluation of the feasibility of using a piled raft foundation in Ho Chi Minh City subsoil. The effects were investigated of the number of piles based on pile spacing, pile length, raft embedment on the settlement, load sharing, bending moments, and the shear force of the piled raft foundation in Ho Chi Minh City subsoil. The results indicated that with an increased number of piles, increased pile length, and embedding raft depth, the total and differential settlement decreased. The optimal design consisted of pile numbers of 60-70, corresponding to pile spacings is 5.5-6 times the pile diameter (Dp), in conjunction with a pile length-to-pile diameter ratio of 30. Furthermore, load sharing by the raft, by locating it in the second layer of stiff clay, could achieve 66% of the building load. The proposed model of piled raft foundations could reduce the total foundation cost by 49.61% compared to the conventional design. This research can assist practicing engineers in selecting pile and raft parameters in the design of piled raft foundations to produce an economical design for high-rise buildings in Ho Chi Minh City, Viet Nam, and around the world.

Effects of inclined bedrock on dissimilar pile composite foundation under vertical loading

  • Kaiyu, Jiang;Weiming, Gong;Jiang, Xu;Guoliang, Dai;Xia, Guo
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제31권5호
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    • pp.477-488
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    • 2022
  • Pile composite foundation (PCF) has been commonly applied in practice. Existing research has focused primarily on semi-infinite media having equal pile lengths with little attention given to the effects of inclined bedrock and dissimilar pile lengths. This investigation considers the effects of inclined bedrock on vertical loaded PCF with dissimilar pile lengths. The pile-soil system is decomposed into fictitious piles and extended soil. The Fredholm integral equation about the axial force along fictitious piles is then established based on the compatibility of axial strain between fictitious piles and extended soil. Then, an iterative procedure is induced to calculate the PCF characteristics with a rigid cap. The results agree well with two field load tests of a single pile and numerical simulation case. The settlement and load transfer behaviors of dissimilar 3-pile PCFs and the effects of inclined bedrock are analyzed, which shows that the embedded depth of the inclined bedrock significantly affects the pile-soil load sharing ratios, non-dimensional vertical stiffness N0/wdEs, and differential settlement for different length-diameter ratios of the pile l/d and pile-soil stiffness ratio k conditions. The differential settlement and pile-soil load sharing ratios are also influenced by the inclined angle of the bedrock for different k and l/d. The developed model helps better understand the PCF characteristics over inclined bedrock under vertical loading.

역해석을 이용한 콘크리트라이닝 지반 이완하중 산정방법 연구 (A Study on the Estimation Method of Rock Load Applied to Concrete Lining Using Back Analysis)

  • 박기환;신영완;김정주;유한규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1957-1968
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    • 2013
  • 터널 콘크리트라이닝 설계 시 적용되는 지반 이완하중은 정립된 설계기준이 없는 상태이다. 또한, 경험적인 지반 이완하중을 산정하여 설계에 적용함으로써 다소 보수적인 설계가 이루어지고 있는 것으로 일반적으로 인식되고 있다. 기존의 지반 이완하중 산정방법은 각각 다양한 문제점을 내재하고 있고, 수치해석에 의한 지반 이완하중 산정방법은 복잡하며 실제 지반 이완하중과의 비교검증이 이루어지지 않은 문제점이 있다. 따라서, 실제 터널현장의 거동을 반영할 수 있는 합리적인 지반 이완하중 산정방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 터널 시공현장에서 측정된 계측자료의 천단침하를 고려한 역해석을 통하여 지반 이완하중을 산정하는 방법을 제안하였다. 기존 지반 이완하중 산정방법보다 다소 작은 지반 이완하중이 산정되었다.