• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.314-323
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• 2010

Recently, granular soils having a large particle size are frequently used as a filling material in the construction of foundation, harbor, dam, and so on. The shear behavior of this granular soil plays a key role in the stability of structures. For example, soil particle crushing occurring at the interface between structure and soil and/or within soil mass can cause the disturbance of ground characteristics and consequently induce an issues in respect of stability of structures. In order to investigate the shear behavior according to an existence and nonexistence of particle crushing, numerical analyses were conducted by using the DEM(Discrete Element Method)-based software program PFC(Particle Flow Code). Using the crushing model and non-crushing model which were created in this study, numerical analyses of ring shear test were conducted and their results were analyzed and compared. In general, landslide and slope stability are accompanied by a large displacement and consequently not only a peak strength but also a residual strength are very important in the analysis of landslide and slope stability. However the direct shear test which has been commonly used in the determination of shear strength parameters has a limitation on displacement therefore the residual strength parameters can not be obtained. The characteristics of residual shear behavior were investigated through the numerical analyses in this study.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권11호
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• pp.61-72
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• 2013

Sabkha층 탄산질 모래의 입자파쇄발생시 이차압축특성을 파악하기 위하여 압밀시험을 수행하여 입자파쇄응력을 파악하였다. 입자파쇄 항복응력에서 순간적으로 발생한 입자파쇄 압축침하를 해석하기 위하여 이차압축률 대신 이차 파쇄압축률 $C_{{\alpha}{\epsilon}}{^*}$를 도입하였다. 입자파쇄 발생시의 간극비 $e_p{^*}$와 침하량 $H_p{^*}$가 이차압축거동의 기준점으로 사용되었다. 일차압축지수와 이차파쇄압축률을 비교한 결과 현장 Sabkha층의 경우 $C_{{\alpha}{\epsilon}}{^*}/C_c$ 값이 0.0105~0.0187로 나타났으며 일반적인 석영질 사질토에 비해 입자파쇄 발생으로 인한 이차압축거동이 매우 크게 나타났다. 동일한 재하응력에서는 Sabkha층의 심도가 깊을수록 입자파쇄침하량과 이차파쇄압축률이 증가함을 확인할 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권3호
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• pp.241-261
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• 2013

The bearing mechanism of pile during installation and loading process which controls the deformation and distribution of strain and stress in the soil surrounding pile tip is complex and full of much uncertainty. It is pointed out that particle crushing occurs in significant stress concentrated region such as the area surrounding pile tip. The solution to this problem requires the understanding and modeling of the mechanical behavior of granular soil under high pressures. This study aims to investigate the sand behavior around pile tip considering the characteristics of sand crushing. The numerical analysis of model pile loading test under different surcharge pressure with constitutive model for sand crushing is presented. This constitutive model is capable of predicting the dilatancy of soil from negative to positive under low confining pressure and only negative dilatancy under high confining pressure. The predicted relationships between the normalized bearing stress and normalized displacement are agreeable with the experimental results during the entire loading process. It is estimated from numerical results that the vertical stress beneath pile tip is up to 20 MPa which is large enough to cause sand to be crushed. The predicted distribution area of volumetric strain represents that the distributed area shaped wedge for volumetric contraction is beneath pile tip and distributed area for volumetric expansion is near the pile shaft. It is demonstrated that the finite element formulation incorporating a constitutive model for sand with crushing is capable of producing reasonable results for the pile loading problem.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.19-32
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• 2014

중동지역 Sabkha층 탄산질 모래는 패각류가 퇴적되어 생성되었으며, 내부간극을 포함한 다공질의 입자로 구성되어 있다. 일반적으로 흙은 항복하중에서 구조가 파괴되어 간극수압 및 침하량이 급격히 증가하게 된다. 그러나 석영질 모래와는 달리 탄산질 모래의 경우 항복하중에 따른 입자파쇄시 내부간극이 외부로 노출되어 간극수압이 감소 될 수 있다. 탄산질 모래에서 발생된 과잉간극 수압은 하중 재하시 상대밀도 증가로 인한 과잉간극수압과 입자파쇄에 따른 내부간극 노출로 인한 과잉간극수압, 파쇄입자의 재배열로 인한 과잉간극 수압의 합에 의해 결정되며, 내부간극의 노출량에 따라 음(-)의 값이 나타날 수 있다. 입자파쇄량이 크면 간극수압이 작게, 입자파쇄량이 작으면 간극수압이 크게 나타난다. 삼축압축시험 결과 음(-)의 간극수압이 나타난 구간은 외부간극 감소에 비해 입자파쇄가 우세한 영역이며, 현장 Sabkha층에서 확인된 입자파쇄 우세 영역의 크기는 1.50~3.46%의 값을 나타내었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.1025-1028
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• 2009

Earth and rock fill dam is our typical dam because of their inherent flexibility and adaptability to various fundation conditions. In order to secure structural safety, rockfill materials are used angular particles obtained by blasting parent rock or rounded particles collected from river beds. Concrete-faces rockfill dams(CFRD) and Concrete-faces gravelfill dams(CFGD) have become popular in the last 20 years as s result of their good performance and low cost compared with the rockfill dam. These Dams are also constructed by the materials. A key factor in the design of the dams is the deformations induced during construction and upon reservoir filling. These can be predicted using the stress-strain and strength properties can be adequately define. However the stress-strain properties of rockfill are difficult to determine because the properties are affected by such factors as particle grading, size and shape of particles, stress conditions, and particle crushing. In our study, testing of the behavior of the rockfill materials are essential prerequisites to the realistic analysis and design of the CFGD. This paper deals with laboratory testing of particle crushing among the study.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.205-215
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• 1999

파쇄성 사질토 지반은 세계각지의 해안을 중심으로 넓게 분포되어 있고, 칼슘성분을 다량 함유한 석회질 모래지반은 입자파쇄의 영향으로 높은 압축성을 나타내는 특징이 있다. 본 연구에서는 모래의 강도-변형특성에 관여하는 입자파쇄의 특성을 명백히 하기 위하여, 세가지 종류의 카보네이트계 모래와 실리카계의 모래를 이용하여 광범위한 응력영역에 대한 등방압축시험을 실시하였다. 다양한 상대밀도에 대한 등방압축 조건에서 압축 항복응력과 입자 파쇄응력과의 관계로부터 파쇄성지표 K를 제안하였다. 제안된 파쇄성지표 K는 흙입자 강도와도 밀접한 관계를 가지며, 흙의 파쇄성을 평가하기 위한 중요한 인자로 사료된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.321-336
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• 2012

암반 절리면과 같이 입자와 연속체 평면의 접촉면에서의 전단거동은 전체 구조물의 거동을 지배할 수 있다. 암반설계의 효율을 높이기 위해서는 입자와 연속체 평면의 접촉면 전단거동 메커니즘에 대한 기초적인 이해와 접촉면 전단강도를 정확하게 산정하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 연속체 평면의 표면 파쇄가 미치는 영향을 알아보기 위하여 개별요소법 수치해석 프로그램인 $PFC^{2D}$를 사용하였다. 표면 거칠기는 매끄러운 평면, 중간 거칠기 평면, 거친 평면의 세 가지로 구분하였다. 입자의 형상은 원형의 one ball 모델과 삼각형 형상의 3 ball 모델로 구성하였다. 평면은 파쇄가 불가능한 경계요소 연속체 모델과 파쇄가 가능한 입자요소 연속체 모델로 각각 구성하였다. 수치해석 결과, 입자요소 모델의 결합강도가 작을수록 파쇄가 빨리 발생하여 큰 결합강도를 가진 연속체 모델보다 작은 접촉면 전단강도를 보였다. 돌출부의 파쇄가 발생한 후, 접촉면 전단강도는 수렴하는 경향을 보이며, 결합강도가 클수록 돌출부의 파쇄가 적게 발생하였다. 또한 경계요소 연속체 모델이 입자요소 연속체 모델보다 큰 접촉면 마찰각을 나타냈고, 모든 입자 모델에서 연속체의 표면 거칠기가 거칠수록 큰 접촉면 마찰각이 나타났다. 이러한 결과로부터 연속체 평면의 거칠기 및 평면 파쇄가 입자와 평면의 접촉면 전단거동 특성에 미치는 영향을 확인하였다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제7권1호
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• pp.159-166
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• 2005

It is not difficult to see the road repairing. There are many and various machines which crush road surface. The efficiency and power of the machine depend on crushing head-shape, crushing interval, crushing load, crushing stress, machine's dropping height and roller's kind. The objective of this study is to select the optimal model among ten models of crushing machine with constraints such as crushing depth, variation, and crushed particle size. And then this paper provides the valid theoretical base on selected model. The data for this study are chosen from the site of construction in Kangnung during three months (2004. 6. 1${\~}$2004. 8. 31). The provided methodology in this paper will be fruitful not only for the selection of crushing machine but also for the aspects of construction period, cost, work efficacy according to the condition from the various sites of construction.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.125-130
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• 2004

It is not difficult to see the road repairing. There are many and various machines that can crush road surface. The efficiency and power of the machine depend on crushing head-shape, crushing interval, crushing load, crushing stress, machine's dropping height and roller's kind. The objective of this study is to select the optimal model among ten models of crushing machine with constraints such as crushing depth, variation, and crushed particle size. The data for this study are chosen from the site of construction in Kangnung during three months ($2004.\;6.\;1\;\sim\;2004.\;8.\;31$). The provided methodology in this paper will be fruitful not only for the selection of crushing machine but also for the aspects of construction period, cost, work efficacy according to the condition from the various sites of construction.

• 지질공학
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• 제23권3호
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• pp.247-256
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• 2013

중동지역의 Sabkha층 탄산질 모래는 낮은 전단강도를 나타내며, 입자파쇄시 내부공극의 외부노출로 인한 즉시침하와 파쇄입자의 재배열로 인한 시간 의존적 이차침하가 발생된다. 현장 대형기초에 의한 Sabkha층의 침하특성을 분석하기 위하여 Hydrotest를 수행하였고, 실내시험 결과와 비교하였다. 삼축압축시험 결과 일차입자파쇄의 정도에 따라 Sabkha층 GL-1.5 m에서 Strain-hardening, GL-7.0 m에서 Strain-perfect, GL-7.5 m에서 Strain-softening 형태의 응력-변형 거동이 나타났다. 일반적으로 전반전단파괴는 입자가 조밀하고 지반의 강도가 큰 경우 발생하나 Sabkha층 탄산질 모래에서는 Strain-softening 거동 발생시 Strain-hardening과 Strain-perfect 거동에 비하여 오히려 입자파쇄 강도가 작아지는 현상이 발생하였다. 이러한 응력-변형 특성은 상대밀도 증가시 전단강도가 증가하는 석영질 모래의 특성과는 상이한 것이다. 현장 Hydrotest시 입자파쇄의 영향으로 간극수압 소산 후에도 지속적인 이차압축침하가 발생되었으며, 입자파쇄응력이 상대적으로 작고 Strain-softening 거동, 혹은 Strain-perfect 거동을 나타낸 하부 Sabkha층의 입자파쇄가 기초침하에 지배적인 영향을 미친 것으로 판단된다.