• 제목/요약/키워드: Preconsolidation

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일정변헝률 및 표준압밀시험을 이용한 해성점토의 압밀특성 연구 (Study on the Consolidation Characteristics of Marine Clay by CRS and Conventional Tests)

  • 이우진;임형덕;이원제
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권4호
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    • pp.47-60
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    • 1998
  • 본 연구에서는 남해안 해성점토의 일정변형률 압밀특성을 파악하기 위해 표준압밀시첩과 변형률 속도가 다른 일정변형율 압밀시험을 수행하고 이들 결과를 비교.분석하였다. 표준압밀시험 및 일정변형율 시험에서 선행압밀하중을 산정하기 위하여 여러 제안된 방법을 사용하였으며 각 방법의 적용성을 검토하였다. 또한, 변형률 속도가 응력-변형뮬 관계, 간극수압, 그리고 선행압밀 하중에 미치는 영향을 분석하였다. 해석결과에 의하면 압밀곡선의 분포와 선행압밀하중비($a_2=\sigma'_{pCRS}/\sigma'_{pConv}$)는 변형률 속도의 영향을 받지만, 정규압 밀구간의 압축지수는 상대적으로 변형률 속도의 크기와 무관한 것으로 나타났다. 해성점토의 선행압밀하중비는 변형률 속도의 대수축척에 비례하여 증가하는 것으로의 변형률 속도에서 평균적으로 1.11~1.30의 분포를 보였다. 일정변형률 압밀시험에서 간극수압비는 변형플 속도가$6.67\times10^{-4}$ %sec일 때를 제외하고는 6.0%를 초과하지 않는 것으로 나타났다. 정규압밀구간의 압축지수, 압밀계수와 투수계수는 각각 0.59~0.95, $0.56\times10^{-3}~3.0\times10^{-3} cm^2/sec,\; 그리고 \;2.0\times10^4~7.0\times10^{-4} cm/sec$의 분포를 보였다.

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국내 연약지반의 선행압밀하중 추정을 위한 피에조콘 인공신경망 모델 (Piezocone Neural Network Model for Estimation of Preconsolidation Pressure of Korean Soft Soils)

  • 김영상
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.77-87
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    • 2004
  • 본 논문에서는 국내 서남해안 11개 지역에서 수행된 63회의 피에조콘 시험결과와 176개의 선행압밀하중 자료로부터 국내 연약지반의 선행압밀하중 예측을 위한 오차 역전파 알고리즘으로 학습된 피에조콘 인공신경망 모델을 구축하였다. 전체 자료 중 147개의 자료만이 인공신경망 모델 구축을 위한 학습과정에 사용되었으며 학습에 사용되지 않은 29개의 자료를 구축된 인공신경망의 검증에 활용하였다. 또한 기존의 경험모델 및 이론모델과 비교하여 제안된 인공신경망 모델의 유용성을 확인하였다. 연구를 통하여 4-4-9-1의 구조를 갖는 간단한 다층 인공신경망이 구축되었으며 입력값으로는 피에조콘 선단저항력 $q_T$, 관입간극수압 $u_2$그리고 지반의 총상재하중 $\sigma_{vo}$ 및 유효상재하중 $\sigma'_{vo}$ 이 사용되었다. 제안된 인공신경망 모델은 학습되지 않은 새로운 검증자료에 대한 예측을 통하여 입력변수들과 선행압밀 하중 간의 비선형적 상관관계를 성공적으로 모델하는 것으로 검증되었으며 정확성면에서는 기존의 이론모델과 국내외 경험모델과 비교할 때 월등히 향상된 예측능력을 가진 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 제안된 모델은 국내 특정지 역에 대한 모델이 아니라 서남해안의 다양한 지반특성을 갖는 지반에서 수행된 자료를 바탕으로 구축되어 데이터베이스에 포함되지 않은 지역에 대하여도 매우 타당성있는 예측결과를 주어 특정지역에 국한된 지역의존적 예측이 아닌 일반화된 지역에서 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

교대말뚝기초의 측방유동에 관한 원심모형실험 (Centrifuge Model Experiments for Lateral Soil Movements of Piled Bridge Abutments.)

  • 최동혁;정길수;박병수;유남재
    • 산업기술연구
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    • 제25권B호
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    • pp.63-71
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    • 2005
  • This paper is an experimental result of investigating lateral soil movements at piled bridge abutments by using the centrifuge model facility. Three different centrifuge model experiments, changing the methods of ground improvement at bridge abutment on the soft clayey soil (no improvement, preconsolidation and plastic board drains (PBD), sand compaction pile (SCP) + PBD), were carried out to figure out which method is the most appropriate for resisting against the lateral soil movements. In the centrifuge modelling, construction process in field was reconstructed as close as possible. Displacements of abutment model, ground movement, vertical earth pressure, cone resistance after soil improvement and distribution of water content were monitored during and after centrifuge model tests. As results of centrifuge model experiments, preconsolidation method with PBD was found to be the most effective against the lateral soil movement by analyzing results about displacements of abutment model, ground movement and cone resistance. Increase of shear strength by preconsolidation method resulted in increasing the resistance against lateral soil movement effectively although SCP could mobilize the resistance against lateral soil movement. It was also found that installment with PBD beneath the backfill of bridge abutment induced effective drainage of excess pore water pressure during the consolidation by embanking at the back of the abutment and resulted in increasing the shear strength of clay soil foundation and eventually increasing the resistance of lateral soil movement against piles of bridge abutment.

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Aging Effect를 고려한 점성토의 압밀특성 (Consolidation Characteristics of Clays Considering the Aging Effect)

  • 김영수;이상웅;김대만;현영환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.109-118
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    • 2004
  • 점토의 압밀은 시간적 지연을 갖는 현상으로 시간적 지연은 소성적 지연시간과 수리적 지연시간으로 나눠진다. 본 연구에서는 점토의 2차압밀이 압밀침하에 어떠한 영향을 미치는지를 알고자 CRS 시험을 실시하였다. 시험결과 소성적 지연시간은 선행압밀하중을 구하는데 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 압밀하중과 압밀지연시간으로부터 유사선행압밀하중을 예측하는 식을 제안하였다. 또 압밀지연시간에 따른 압밀계수의 특징은 선행압밀 전까지는 큰 범위의 값을 가지나 선행압밀하중의 약 2배 지점을 지나서는 압밀지연시간에 관계없이 일정한 값으로 수렴하는 경향을 나타냈다. 그리고 정규압밀영역에서의 투수계수는 간극비와 밀접한 관계에 있으며, Samarasinghe 등의 제안식을 이용하여 시험결과로부터 투수상수 n, $C_1$값을 결정하였고, Kozeny-Carman 제안식과 비교분석하여 보았다. 투수계수와 간극비 관계에서도 압밀지연시간에 의한 지연압축으로 인하여 aging effect를 관찰할 수 있었다.

피조콘 관입저항치($q_c$)를 이용한 연약지반 심도결정에 관한 연구 (A Study on the Determination of Depth of Soft Ground by Cone Resistance)

  • 신윤섭;김민철;김연정;김영웅
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.701-708
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    • 2003
  • Recently, piezocone penetration test is frequently conformed in order to estimate the characteristics of soft ground with standard penetration test, generally used in the past. The soil characteristics, such as cone penetration resistance, friction resistence and excessive pore water pressure, can be evaluated continuously through the piezocone penetration test. In Incheon International Airport 2nd phase site preparation, standard penetration test and piezocone penetration test were used in order to increase the confidence for determination of soft ground depth. And the compressible layer was determined by the comparison between the preconsolidation pressure and the designed increase pressure. As the results, the relation between standard penetration test and piezocone penetration test shows q$_{c}$=(1.09~l.63)N at the soft ground, determined by 5/30 N value. And q$_{c}$=(1.21~l.98)N was shown at the point of compressible layer, evaluated by the preconsolidation pressure. These results were applied to determination for the depth of soft ground and to design the improvement for the soft clay.lay.

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피에조콘을 이용한 선행압밀하중 결정 신경망 모델의 구조 최적화 및 초기 연결강도 의존성 개선 (Structural Optimization and Improvement of Initial Weight Dependency of the Neural Network Model for Determination of Preconsolidation Pressure from Piezocone Test Result)

  • 김영상;주노아;박현일;박솔지
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3C호
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    • pp.115-125
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    • 2009
  • 지반의 응력이력을 정의하는데 이용되는 선행압밀하중은 일반적으로 일차원 실내압밀실험으로부터 결정되어져 왔으나 피에조콘과 같은 원위치 시험의 관측값을 이용한 이론적인 방법과 경험적인 상관관계를 통한 결정도 가능하다. 최근 선행압밀하중을 결정하기 위한 인공신경망 모델들이 제안된 바 있으며, 기존의 이론적 경험적 선행압밀하중 추정 방법들이 갖는 지역의존성의 문제를 극복하고 예측 정확도 면에서도 크게 개선된 것으로 보고되었다. 그러나 인공신경망 모델은 모델구조와 학습과정에서 초기에 무작위로 부여되는 연결강도에 영향을 받아 예측에 변동성이 존재한다. 본 연구에서는 기존의 피에조콘 결과를 이용한 선행압밀하중 추정 인공신경망 모델이 연약지반에서 선행압밀하중 예측 시 보이는 변동성을 개선하기 위하여 신경망 모델의 구조 최적화를 수행하고 군집신경망 모델을 구축하였다. 제안된 군집신경망 모델을 이용한 예측결과는 기존의 다층신경망 모델 및 이론적 경험적 모델들과 비교되었다. 연구결과, 최적화된 구조를 갖는 다층신경망 모델일지라도 초기 연결강도에 따라 최종 학습 후 예측결과의 변동성이 여전히 존재하나, 다층신경망을 네트워크로 연결하여 제안된 군집신경망 모델은 기존의 다층신경망 모델들이 갖는 초기 연결강도 의존성을 개선하여 다층신경망 모델에 비해 일관성 있으며 보다 정확한 예측이 가능한 것으로 나타났다.

부산점토의 변형률 속도 의존적인 압밀특성 (Strain-rate-dependent Consolidation Characteristics of Busan Clay)

  • 김윤태;조상찬;조기영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.127-135
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    • 2005
  • 부산점토에 대한 변형률 속도 의존적인 압밀특성을 분석하기 위해 다양한 변형률 속도의 일정 변형률(CRS) 압밀시험과 하중제어 압밀시험을 수행하였다. 부산점토에 대한 실내시험 결과에서 선행압밀하중은 압밀과정 동안에 유발되는 변형률 속도에 의존적이고 선행압밀하중에 대해 정규화시킨 압밀곡선은 유일하다는 것을 알 수 있었다. CRS 시험에서 얻어진 압밀계수 및 투수계수는 정규압밀영역에서 변형률 속도에 관계없이 일정한 값에 수렴함을 알 수 있었다. 또한 하중제어 압밀시험을 통해서 전응력이 일정한 상태에서 간극수압이 증가하는 Mandel-Cryer 효과를 볼 수 있었다. 그리고 장시간의 하중제어 압밀시험을 통해 선행압밀하중 부근에서 흙 구조의 붕괴로 인하여 급격한 간극수압의 증가현상이 관찰되었다.

콘 관입저항치를 이용한 수직배수재 타설심도 결정에 관한 연구 (A Study on the Determination of Construction Depth of Vertical Drain by Cone Resistance)

  • 김연정;김남호;신윤섭
    • 기술발표회
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    • 통권2006호
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    • pp.261-269
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    • 2006
  • 최근 피조콘시험은 과거 일반적으로 사용되었던 표준관입시험과 함께 연약지반의 특성을 평가하기 위해 빈번히 사용되고 있다. 본 연구에서는 하부지반의 지층상태를 파악하고 설계를 위한 연약지반 심도 결정 및 시공시 수직배수재 타설심도 결정시 그 신뢰도를 향상시키기 위해서 표준관입시험결과(N치), 선행압밀하중(pc), 수직배수재 타설시 관입에너지와 피조콘시험을 통한 콘 관입저항치($q_c$)와의 관계를 분석하였다. 대상 지역별로 일정한 표준관입저항치를 기준으로 평균 연약지반심도를 결정하여, 동일한 심도에서 피조콘관입저항치를 값을 분석한 결과 $q_c$=(1.09~1.63)N, 선행압밀하중을 고려한 결과 $q_c$=(1.21~1.98)N의 관계를 나타내었다. 또한 수직배수재 타설시 관입에너지와 피조콘시험을 통한 콘 관입저항치($q_c$)와의 관계를 분석한 결과 평균적으로 피조콘 관입저항치 10kgf/$cm^2$의 경우 수직배수재 타설 시 관입저항치는 약 65~70.0kgf/$cm^2$의 값을 나타내였다.

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준설매립지반의 선행압밀하중 산정 (Estimating Maximum Past Pressures for Dredged and Reclaimed Ground)

  • 백원진;이송;정용은;노태길;양태선;김주현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권8호
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    • pp.61-79
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    • 2008
  • 준설매립지반에서의 압밀침하는 종종 구조물에 큰 피해를 끼친다. 최근 국내에서는 대규모 프로젝트들이 대심도 연약지반 상에 계획 또는 진행 중에 있다. 따라서, 준설매립지반에 대한 압밀특성의 평가는 설계와 시공에 있어서 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는, 광양항 인근 지역에서 채취한 시료를 이용, 준설매립지반의 압밀특성을 평가하기 위하여 압밀시험을 실시하였으며, 선행압밀하중은 기존에 제안된 8가지 방법들을 이용하여 산정하였다. 이중에서, 준설매립지반의 선행압밀하중 산정시, Becker(1987), Silva(1970), Sridharan(1991) 방법의 적용성이 뛰어난 것으로 평가되었다.

양산지역 점토의 비배수 전단강도 특성 (Characteristics of Undrained Shear Strength of Yangsan Clay)

  • 김길수;임형덕;이우진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 연약지반처리위원회 학술세미나
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    • pp.71-78
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    • 2000
  • SHANSEP method involves the consolidation to stresses in excess of the preconsolidation pressure in order to overcome sample disturbance effect. The concept of SHANSEP is based on an approach to laboratory test which attempts to reproduce the in-situ conditions more closely than is possible in routine tests and evaluates normalized strength parameters for the soil as a function of OCR. But SHANSEP method can be applied only to fairly uniform clay deposits, and is unsuitable for a random deposit. In this study, CK/sub o/U triaxial compression test and incremental loading consolidation test were performed for the application of SHANSEP method on Yangsan clay. During the K/sub o/-consolidation, triaxial specimens were consolidated to stress equal to two times the in-situ vertical effective stress. And for overconsolidated condition, the specimens were swelled to a known vertical effective stress in order to have the desired OCR. With the results of CK/sub o/U triaxial compression test using the block samples, the relationship between c/sub u//σ/sub vc/' and OCR on Yangsan clay was established. For evaluating the undrained shear strength of Yangsan clay with depth, CK/sub o/U triaxial compression test was performed using the piston samples taken from Yangsan site. And also undrained shear strength was analyzed from the in-situ test such as Cone Penetration Test(CPT), Dilatometer Test(DMT), and Field Vane Test(FVT) and was compared with that of CK/sub o/U triaxial compression test.

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