• Geomechanics and Engineering
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• 제2권3호
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• pp.213-227
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• 2010

Compacted layers of sand-bentonite mixtures have been proposed and used in a variety of geotechnical projects as engineered barriers for the enhancement of impervious landfill liners, cores of zoned earth dams and radioactive waste repository systems. This paper presents a study on the valorization of local materiel such as dune sand from Laghouat region and mine bentonite intended for the realization of liner base layers in the conception of insulation barriers for hazardous waste centers. In the practice we try to get an economical mixture that satisfies the hydraulic and mechanical properties specified by regulation rules. The effect of the bentonite additions on the mixture is reflected by its capability of clogging the matrix pores upon swelling. In order to get an adequate dune sand-bentonite mixture, an investigation on hydraulic and mechanical behaviours is carried out in this study for different mixtures. Using oedometer test, the adequate bentonite addition to the mixture, which satisfies the conditions on permeability, is found to be around 12% to 15%. These results are also confirmed by direct measurement using triaxial cell.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.151-160
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• 1999

광양만의 해저에서 채취한 점성토시료의 물리적 성질과 역학적 특성을 규명하기 위한 일련의 실내시험을 수행하였다. 주요 시험내용은 제반 물리적 성질시험, 표준압밀시험, 비배수 및 배수 삼축시험(CIU, CID) 등이다. 통일분류에 의하면 CL, CH로 구분되는 광양만 점토는 자연함수비, 38.3~84.6%, 액성지수, 0.71~0.98 이고 과압밀비가 1.06~l.60인 실질적인 정규압밀상태라고 볼 수 있다. 비배수 삼축시험에서의 유효응력경로는 (q, p)공간에서 등방압밀응력($p_0$) 으로 규준화되고, 등 전단변형률선은 원점을 통과하며 선형적이다. 비배수 전단변형률($\varepsilon$)은 응력비($\eta$) 만의 함수이고, ($\varepsilon/\eta, \eta$) 공간에서 절편값을 갖는 직선으로 나타났다. 또한, 등방압밀응력으로 규준화된 간극수압도 응력비에 대하여 직선이고, 그 구배, C는 간극수압 매개변수로 정의될 수 있다. 이상에서 기술된 경향을 근거로 하여 비배수 응력경로 및 전단변형률을 예측할 수 있는 계산식을 제안하였고, 제안식에 의하여 계산된 응력경로와 전단변형률은 기존의 Cam-clay이론 보다 실측치에 더 가까운 값을 주는 것으로 나타났다. 배수시험 결과에서 얻어진 응력경로 상의 파괴점은 비배수 응력경로의 한계상태선과 동일 선상에 위치하며, 이 사실은 한계상태이론의 기본 개념과 일치한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권3호
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• pp.207-219
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• 2021

Several additives are used to enhance the geotechnical properties (e.g., shear wave velocity, shear modulus) of soils to provide sustainable, economical and eco-friendly solutions in geotechnical and geo-environmental engineering. In this study, piezoelectric ring actuators are used to measure the shear wave velocity of unreinforced, fiber, cemented, and fiber reinforced cemented Toyoura sand. One dimensional oedometer tests are performed on medium dense specimens of Toyoura sand-cement-fiber-silica flour mixtures with different percentages of silica flour (0-42%), fiber and cement (e.g., 0-3%) additives. The experimental results indicate that behavior of the mixtures is significantly affected by the concentration of silica flour, fiber and cement additives. Results show that with the addition of 1-3% of PVA fibers, the shear wave velocity increases by only 1-3%. However, the addition of 1-4% of cement increases the shear wave velocity by 8-35%. 10.5-21% increase of silica flour reduces the shear wave velocity by 2-5% but adding 28-42% silica flour significantly reduces the shear wave velocity by 12-31%. In addition, the combined effect of cement and fibers was also found and with only 2% cement and 1% fiber, the shear wave velocity increase was found to be approximately 24% and with only 3% cement and 3% fibers this increased to 35%. The results from this study for the normalized shear modulus and normalized mean effective stress agree well with previous findings on pure Toyoura sand, Toyoura silty sand, fiber reinforced, fiber reinforced cemented Toyoura sand. Any variations are likely due to the difference in stress history (i.e., isotropic versus anisotropic consolidation) and the measurement method. In addition, these small discrepancies could be attributed to several other factors. The potential factors include the difference in specimen sizes, test devices, methods of analysis for the measurement of arrival time, the use of an appropriate Ko to convert the vertical stresses into mean effective stress, and sample preparation techniques. Lastly, it was investigated that there is a robust inverse relationship between α factor and 𝞫₀ exponent. It was found that less compressible soils exhibit higher 𝜶 factors and lower 𝞫₀ exponents.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.43-53
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• 2003

연약점토에 대한 실내시험으로부터 양호한 토질정수를 구하기 위해서는 시료교란의 영향을 최소화하여야만 한다. 본 연구에서는 시료채취기술 및 시료채취관에 따른 시료교란의 영향을 조사하기 위한 목적으로 낙동강 하구유역에 분포하고 있는 연약점성토를 대상으로 한ㆍ일 공동연구를 실시하였다. 양국의 시료채취기술에 의하여 채취된 시료에 대하여 일축압축시험과 압밀시험을 실시하여 토질정수 및 시료교란도를 비교하였다. 결과적으로, 한국에서 사용되고 있는 수압식 피스톤 샘플러를 사용하더라도 시료채취 전에 일본에서 실시하고 있는 방법대로 슬라임의 제거작업을 면밀히 수행할 경우에 시료의 품질이 명백하게 개선됨을 알 수 있었다. 그리고 0.02%/min의 속도로 수행된 일정변형률(CRS) 압밀시험은 표준압밀시험에 비하여 시험방법의 차이 때문에 압밀정수의 증대 및 낮은 교란도를 나타내었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권4호
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• pp.83-102
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• 1994

건조모래의 응력이력에 따른 Ko 값을 관찰하기 위하여 압밀링 형태의 Ko시험기를 새로이 고안하였으며, 이 시험기를 사용하여 수평응력을 측정하였다. 본 실험을 위하여 총 2형태의 단주기 Ko 재하/제하시험이 4종류의 상대밀도에 대하여 수행하였다. 실험결과, 처녀재하 시의 정지토압계수 K.은 모래의 내부마촹각 U'의 함수로서 K.. : 1-0.914sin0'와 같은 관계식을 얻을 수 있었다. 처녀제하 시의 정지토압계수 Kou는 Ko.과 과압밀비(OCR)의 함수로서 Ko.=Ko. (OCR)a으로 표시할 수 있으며, 지수 a는 대체로 상대밀도가 클수록 증가하는 경향을 보인다. 처녀재재하 시의 정지토압계수 Kor은 연직응력 Qv'가 증가함에 따라 쌍곡선 형태로 감소한다. 그리고 처녀재재하 시의 응력경로는 최소제하응력의 크기에 무관하게 최대선행점으로 복귀하며, 이곡선의 기울기 mr은 OCR이 클수로 증가한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.97-104
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• 2015

실제 현장에서 준설매립공사를 수행하기 전의 설계 단계에서, 연약지반 개량설계를 수행할 때, 압축지수와 비배수 전단강도와 같은 설계정수를 합리적으로 평가하는 것은 최적공사비 산정측면에서 매우 중요한 사항이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 유사 준설매립 현장에서 실시된 원위치 전단강도시험 및 불교란 시료 채취를 통해서 압밀 및 강도정수를 평가하였다. 이때, 배사관을 이용한 준설매립방법으로 투기된 준설매립층의 함수비 및 압축지수는 원지반 조건보다 오히려 감소하는 경향을 나타냈다. 압밀시험에 의해 준설매립지반의 압축지수와 함수비의 관계, 원위치 베인전단 시험으로 비배수 전단강도와 함수비의 관계를 각각 평가하였으며, 저소성 실트지반에 대한 Schmertmann의 압축지수 보정방법의 적용성을 판단하기 위해서 실제 침하량과 설계 예측침하량의 비교 분석을 실시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.161-173
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• 1999

연약점성토지반의 압밀침하량 산정을 위해 현장에서 널리 사용되고 있는 표준압밀시험이나 Skempton과 Bjerrum의 압밀침하량 보정법은 현장의 재하조건이나 변형양상이 1차원적이 아닌 경우에는 실제 흙 요소의 응력상태나 변형거동을 정확하게 모사하지 못하는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 응력경로의 자동제어가 가능한 자동화 삼축시험기를 이용하여 정규압밀상태로 성형된 kaolinite 시료에 대해 다양한 응력경로를 적용하는 실험적 연구를 수행하였으며, 그 결과로부터 합리적인 침하량 평가의 근거가 되는 다양한 응력경로하에서의 탄성변형, 압밀변형, 이차압축변형, 간극수압의 발생 및 소산 거동을 분석하였다. 이와 함께 이러한 응력경로시험의 결과를 기존의 일차원 압밀시험의 결과와 비교함으로써 기존 침하량 산정방법들의 한계와 문제점을 명확히 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.113-125
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• 2002

연약 지반개량을 위한 심층혼합처리 공법의 사용은 점차로 증가 추세에 있으며 특히, 일본과 해안가에 인접한 동남아 국가는 물론 스칸디나비아지역에서도 보편화된 개량공법으로 각광을 받고 있다. 시멘트는 지반의 강도를 증가시키고 압축성을 감소시키는 역할을 한다. 따라서 심도가 깊은 퇴적지반이나 해안지역에서 지반의 지지력 증가나 압밀침하를 감소시키기 위해 시멘트를 개량재료로 사용할 수가 있다. 연약지반 처리를 위한 고화제로서 시멘트의 사용이 증가하고 있음에도 불구하고 이에 대한 응력-변형특성이나 혼합처리 흙의 구조적인 특성 등의 역학적인 거동특성을 명확하게 파악하지 못하고 있다. 본 연구에서는 시멘트 고화처리 흙의 역학적 성질을 파악하기 위해 카올린을 이용하여 최대 10%의 시멘트를 첨가하여 7일에서 112일가지 양생기간을 변화시켜 삼축압축시험, 일축압축시험, 등방압밀 및 표준압밀시험등을 수행하였으며 이에 따른 시멘트 고화처리 흙의 역학적인 특성을 파악하고자 하였다. 또한 혼합토의 시료 제조 및 양생방법등 일련의 시험과정에 대한 절차 및 방법에 대하여 기술하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.371-378
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• 2003

한반도 서, 남해안 해성점토에 대하여 초기간극비와 자연함수비 및 액성한계의 물리적 특성과 압축지수와의 상관성을 규명하기 위해 비교적 신뢰성이 크다고 볼 수 있는 대형 항만 공사용 최근자료를 분석하였다. 시료교란의 정도를 분석하기 위하여 각 표본별 실내압밀시험을 실시하고 Schmertmann이 제안한 방법으로 보정하여 수정압축지수를 산정하였다. 또한 이들 자료를 토대로 실내압밀시험으로부터 얻어진 압축지수를 경험적 방법에 의하여 보정한 후 현장 처녀압축곡선과의 관계를 분석하고, 단순회귀분석, 다중회귀분석 및 비선형 회귀분석을 실시하여 최적의 회귀모델을 구한 후 해성점토에 적용할 수 있는 토질특성과 시료교란의 영향을 고려한 압축지수와의 상관 관계식을 제안하였다. 분석 결과, 시료교란의 영향을 경험적 방법으로 평가해 본 결과 현장 압축지수는 실험실 압축지수의 1.16배정도 크게 평가되었다. 해성점토의 물리적 특성과 압축지수의 상관성에 대한 최적의 회귀모형은 토질정수의 누승식 또는 지수승식 형태의 비선형회귀식이 가장 적합한 것으로 나타났다. 또한, 설계 및 실무에 보다 쉽게 적용할 수 있도록 하기 위하여 선형관계식을 사용하는 경우에는 압축지수의 상관식을 물성치의 구간에 따라 구분하여 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권9호
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• pp.47-53
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• 2011

항로유지 준설과 해안건설 현장에서 채취된 해양준설토는 일반적으로 점토 성분 내에 다량의 염분을 함유하고 있다. 본 논문은 염분이 포함된 고화준설토(S-SDS)와 염분이 포함되지 않은 고화준설토(N-SDS)의 역학적 특성에 대한 염분의 영향을 분석하였다. 이를 위해 염분이 포함된 준설토와 염분이 포함되지 않은 준설토에 각각 동일한 양의 시멘트를 혼합하여 여러 개의 시편을 제작하였다. 7일 혹은 28일 양생된 N-SDS와 S-SDS 시편에 대하여 전자현미경 분석, 일축압축시험 및 구속압축시험을 수행함으로써 고화준설토의 미세 흙구조, 강도 및 압축 특성을 비교 및 분석하였다. 실험결과 점토에 포함된 염분은 고화준설토의 미세 흙구조 형성 뿐만 아니라 고화토의 강도발현에 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 S-SDS의 압축지수와 팽창지수는 N-SDS 보다 크게 나왔다. 이것으로부터 염분은 고화토의 압축성을 증가시킨다는 것을 알 수 있다. 염분은 고결화된 준설토의 강도발현 및 압축성에 악영향을 주었다.