In this study, a simple probabilistic approach using equivalent coefficient of consolidation ($c_e$) was proposed to consider the spatial variability of coefficient of vertical consolidation ($c_v$), and the effect of the probability distribution of coefficient of consolidation on degree of consolidation in heterogeneous soil was investigated. The statistical characteristics of consolidation coefficient were estimated from 1,226 field data, and four probability distributions (Normal, Log-normal, Gamma, and Weibull) were applied to consider the effect of probability distribution. The random fields of coefficient of consolidation were generated based on Karhunen-Loeve expansion. Then, the equivalent coefficient of consolidation was calculated from the random field and used as the input value of consolidation analysis. As a result, the probabilistic analysis can be performed effectively by separating random field and numerical analysis, and probabilistic analysis was performed using a Latin hypercube Monte Carlo simulation. The results showed that the statistical properties of $c_e$ were changed by the probability distribution and spatial variability of $c_v$, and the probability distribution of $c_v$ has considerable effects on the probabilistic results. There was a large difference of failure probability depend on the probability distribution when the autocorrelation distance was small (i.e., highly heterogeneous soil). Therefore, the selection of a suitable probability distribution of $c_v$ is very important for reliable probabilistic analysis of consolidation.
핵연료 밀집공정의 조업을 보조하는 전문가시스템 모형을 개발하였다. 시스템의 지식기반은 3개의 데이타베이스와 60개의 규칙을 객체지향 방법에 의해 설계되었다. 본 전문가시스템은 핵연료 밀집시설의 물질계량관리 영역에서 핵물질의 이동 상황을 추적하여 체계적으로 데이터베이스화하고, 정상 및 비정상조업 조건하에서 현 운전상황을 진단하며, 비정상 조업상황을 적절히 회복할 수 있게 조업자에게 필요한 정보를 제공하여, 효과적으로 핵연료 밀집시설의 공정조업을 이룰 수 있도록 하였다.
An analytical solution of the fully coupled system of equations governing the plane strain deformation of a poroelastic medium with anisotropic permeability and compressible fluid and solid constituents is obtained. This solution is used to study the consolidation of a poroelastic clay layer with free permeable surface resting on a rough-rigid permeable or impermeable base. The stresses and the pore pressure are taken as the basic state variables. Displacements are obtained by integrating the coupled constitutive relations. The case of normal surface loading is discussed in detail. The solution is obtained in the Laplace-Fourier domain. Two integrations are required to obtain the solution in the space-time domain which are evaluated numerically for normal strip loading. Consolidation of the clay layer and diffusion of pore pressure is studied for both the bases. It is found that the time settlement is accelerated by the permeability of the base. Initially, the pore pressure is not affected by the permeability of the base, but has a significant effect, as we move towards the bottom of the layer. Also, anisotropy in permeability and compressibilities of constituents of the poroelastic medium have a significant effect on the consolidation of the clay layer.
A series of standard consolidation tests and repeated loading consolidation tests were peformed with 2 kinds of peat sampled in Chonbuk area to study the consolidation characteristics of peat. The samples had following physical properties : 58% and 72% of organic content, 487% and 685% of natural moisture content and 7.02 and 9.72 of initial void ratio, respectively. And compression index $C_{c}$ and coefficient of secondary consolidation $C_{\alpha}$ were increased steeply when the consolidation load exceed about 2.5 and 3 times of each preload as like the characteristics of peat. The dependance on consolidation pressure of $C_{C}\;and\;C_{\alpha}$ in peatl and the maximum values, 2.9-3.8 and 0.3-0.4 were larger than that of normal clay, respectively.
In order to integrate two consolidation theories of Terzaghi's consolidation theory and Mesri's secondary compression theory and to identify a model suitable for analyzing stress-strain behavior over time, numerical analysis on consolidation tests were conducted using a modified cam-clay model and a soft soil creep model and the following conclusions were obtained. The results of numerical analysis applying the theory that a linear proportional relationship is established between the void ratio at logarithmic scale and the permeability coefficient at logarithmic scale is better agreement with the result of oedometer test than the results of applying constant hydraulic conductivity. The modified cam-clay model is a model that does not include secondary compression, but the slope of the normal consolidation line corresponding to the compression index of the standard consolidation test includes secondary compression, so the actual settlement curve over time is lower than the predicted value through numerical analysis. It always gets smaller. Other previous studies that applied Terzaghi's consolidation theory to consolidation test analysis showed the same results and were cross-confirmed. The soft soil creep model, which includes secondary compression in the theory, showed good agreement in all sections including secondary compression in the consolidation test results. It was judged appropriate to use a soft soil creep model when performing numerical analysis of soft clay ground.
이 연구의 목적은 소다회 생산과정에서 발생한 매립지의 압밀특성을 연구하는데 있다. 소다회를 생산하는 과정에서 발생하는 부산물의 주요성분은 대부분 석회석이다. 이 연구는 우선 폐석회의 압밀특성을 파악하기 위해 시추조사를 통한 불교란 시료를 채취하여 실내실험을 실시하였다. 실험결과 폐석회는 소성이 큰 유기질토로 분류되었으며, 유기물 함유량 시험결과 폐석회에 함유된 유기물 함량은 일반 점토에 비하여 높게 나타났다. 또한, 이론적인 방법과 압밀해석 프로그램에 의하여 폐석회의 압밀침하량과 이차침하량을 산정하였다.
이 연구에서는, 균질한 재성형 점토를 이용한 실내시험을 통해 정규압밀 영역에서의 하중재하기간이 점성토의 압축 및 장기압밀 특성에 미치는 영향을 명확히 하고자 하였다. 또한 각 하중재하기간에 따른 현장에서의 유효상재하중에 해당하는 초기압밀하중을 변화시킨 장기압밀 시험을 수행하여 표준압밀시험시의 하중단계별 재하방법과 하중재하기간의 증가에 따른 압축곡선의 특성을 비교/분석하여 하중재하기간에 따라 최종침하량을 예측하는 방법을 제안하고자 하였다. 연구 결과 하중재하기간에 따른 점성토의 압축특성은 초기압밀하중을 가한 후 하중재하기간이 증가할수록 주어진 단계에서의 압밀후반부의 2차압밀의 증가로 선행압밀하중이 약간씩 감소하는 경향을 나타내었다. 그와 동시에 2차압밀이 유사과압밀 현상 및 점토골격의 안정화를 유발하여 정규압밀영역에서의 압축지수에 미치는 영향은 미미했으며 과압밀영역에서는 유사과압밀 현상으로 재압축지수의 증가를 유발하는 것으로 나타났다.
흙의 압밀시험(壓密試驗)에서 하중증가율(荷重增加率)을 변화(變化)시켰을 때 압밀(壓密)의 제계수에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 표준압밀시험(標準壓密試驗)에서 적용하는 전하량(戰荷重) 증가율(增加率)을 여러가지로 변경(變更)하여 압밀시험(壓密試驗)을 실시(實施)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 하중증가율(荷重增加率)이 클수록 침하량(沈荷量)은 크나 팽창량(膨脹量)은 하중증가율(荷重增加率)과 무관(無關)하다. 일침압밀(一沈壓密) 완자점(完子點)까지의 시간은 하중증가율(荷重增加率)이 작을수록 큰 값을 나타냈고, 또 과압밀 영역에서는 하중증가(荷重增加)에 따라 일침압밀완자점(一沈壓密完子點)의 시간(時間)은 큰 값을 나타내고 정규압밀(正規壓密)영역에서는 거의 일정(一定)한 값을 나타냈다. 압밀계수(壓密係數)는 재하량(載荷重)이 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하며 하중증가율(荷重增加率)이 클수록 압밀계수(壓密係數)의 값도 크게 나타났다. 이침압밀비(二次壓密比)의 값은 곡연(曲緣)의 변곡점(變曲點)과 거의 일치(一致)되는 점(點)에서 최대(最大)로 되었다.
4대강 사업이나 항만의 지속적인 건설 및 관리 등으로 인해 준설점토의 발생량은 꾸준히 증가할 것이다. 이러한 준설점토를 매립재료 등으로 유효하게 재활용하기 위해 지반공학 관련 기술자들은 많은 노력을 기울여 왔다. 그러나 준설점토가 일반적으로 매우 높은 초기 함수비를 갖고 있으며 동시에 강도 역시 매우 낮은 점을 생각하면 준설된 점토의 처리를 위한 장비의 주행성 확보나 혹은 압밀을 위해 많은 시간이 필요하다는 등의 다양한 문제에 직면하게 된다. 최근까지 경제성과 효과면에서 탁월한 시멘트를 이용한 준설점토의 처리 등에 많은 연구 성과가 발표되고 혹은 현장에서 효과적인 처리공법으로 사용되고 있지만, 시멘트 자체가 지반 내에서 6가크롬이나 수은 등의 중금속을 유출하는 경우 환경 부하의 증가 뿐만 아니라 지하수를 통한 오염 확산 등에서 우려되는 점이 없지 않다. 따라서 가급적 시멘트 혼합비를 낮출 수 있는 방안에 대한 검토가 이루어져야 한다는 것이 저자들의 판단이며 이를 위해 빈배합 시멘트 혼합점토의 거동에 대해 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 특히 압밀 특성에 초점을 맞추어 분석하였으며 연구 결과 압밀 침하량의 억제와 압밀속도의 증가가 동시에 나타나는 시멘트 고화제 혼합비 시작점은 4%~6% 정도인 것을 확인하였다.
본 연구에서는 정규압밀점토에서의 피에조 콘 소산시험시 측정된 초기 과잉간극수압을 팔면체 수직응력($\Delta{\sigma}_{oct}$)의 변화에 의해 발생하는 과잉간극수압($\Delta{u}_{oct}$)과 팔면체 전단응력($\Delta{\tau}_{oct},$)의 변화에 의해 발생하는 과잉간극수압($\Delta{u}_{shear}$)으로 구분할 수 있는 방법을 이용하여 초기 과잉간극수압 분포를 가정하고, 연속적인 구형 공동확장 이론과 축대칭 비혼합 선형 압밀이론에 근거한 유한차분법을 사용하여 과잉간극수압의 소산거동을 모사하였다. 이와 같은 방법에 의해 압밀계수를 가정하여 계산된 소산곡선이 실측된 소산곡선과 특정 소산도에서 일치하도록 반복 계산하는 시행착오법을 사용하여 압밀계수를 산정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법과 기존의 이론해를 루이지애나 주립대학교 모형 토조에서 수행된 소형 피에조 콘의 시험결과에 적용한 결과에 의하면 제안된 방법에 의해 산정된 압밀계수가 다른 이론해보다도 실내시험치와 유사한 것으로 나타났으며, 계측된 소산곡선과도 잘 일치하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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