• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권11호
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• pp.25-31
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• 2023

대표적인 비탈면 배수공법인 수평배수공은 비탈면 내 간극수압을 감소시키기 위해 국내외에서 다수 활용하고 있다. 이에 따라 다양한 연구들이 선행되어 왔으나, 수평배수공의 수량을 산정하기 위한 명확한 설계기준이 없어 획일적으로 시공되고 있다. 따라서 본 논문에서는 다양한 수평배수공의 배수성능과 영향인자에 대한 메커니즘을 규명하고자 현장토를 이용하여 모형토조실험을 수행하였다. 또한, 배수재 형상이나 크기에 따른 배수성능을 비교하고자 입도분포가 다른 시료에서의 유출량 결과를 비교 및 검토하였다. 정상류 상태에서 배수실험을 확인하기 위해 유출량을 측정한 결과, 모든 시료에서 최소 3분에서 최대 15분 뒤 일정한 속도로 배수되는 것을 확인하였다. 조립질 지반에서 단일 시간당 유출되는 양(단위 유출량)으로 비교한 경우, 배수재 형상과 크기에 따른 배수효과가 상이하여 배수성능에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 향후 세립질 지반에서의 배수 성능실험과 수량을 결정하기 위한 기초자료로 충분히 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.998-1003
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• 2008

It has been recognized unsaturated soil behaviour playing an important role in geomechanics. Up to now, only a few experimental data are available for the technical difficulties related to both volume changes and suction measurements. In this study, the volume changes of unsaturated compacted silty soil were monitored with proximeter (i.e. non-contactable transducer) during various triaxial compression tests, which gave a realistic estimation in the volume changes of unsaturated soil sample. Various triaxial compression tests for unsaturated soil under different drainage conditions are carried out. The behaviour of the pore pressure, namely, the pore-air pressure and the pore-water pressure, and matric suction during the shearing tests are investigated. The experimental results have revealed that the mechanical behaviour of unsaturated soil can be significantly affected by the matric suction.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.513-519
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• 2019

배수 시스템에서 오염퇴적물이 장기간 발생하게 되면 배수관 폐색현상을 일으켜 유지관리가 어렵고 배수관의 잔류수압이 커져 파손의 위험이 있다. 이에 본 연구에서는 PVDF 필름에 의해 발생하는 진동에너지를 활용하여 물리/화학적 폐색에 의한 터널배수 시스템 폐색을 감소시키는 시스템을 구축하였다. 또한, PVDF 필름을 기존 배수재와 융합한 하이브리드 배수재와 역압전 효과를 일으킬 수 있는 구동장치로 배수재 유지관리 시스템을 개발하였다. 터널 배수관 유지관리 성능을 고찰하기 위하여 실내조건에서 오염퇴적물을 모사하고 진동조건에서 폐색저감 효율을 관찰하였다. 그 결과 개발된 PVDF 필름 구동 장비로 20분 내외의 진동에너지를 발생하여 씻겨나간 오염퇴적물의 잔류면적을 측정한 결과 74.62%의 오염퇴적물 제거효과를 볼 수 있었다. 현장 적용성 평가를 위하여 PVDF 필름을 배수관에 부착하고 장기적으로 음압측정을 하여 실내실험으로부터의 측정 음압과 비교하여 현장실험의 대응율을 제시하였다. 현장실험은 터널 배수관으로부터 내부에 폐색이 주로 발생하는 구간인 종배수관과 횡배수관에 PVDF 필름을 부착하였고 터널현장 음압측정 실험으로부터 오염물퇴적 제거효율은 실내실험대비 현장 대응율은 90% 이상으로 확인됐다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권5호
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• pp.479-490
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• 2021

Pre-drainage of groundwater in the roof aquifer by boreholes is the main method for prevention of roof water disaster, and the drop in the water level during the drainage leads to the variation of the local stress in the overlying strata. Based on a multitude of boreholes for groundwater drainage from aquifer above the 1303 mining face of Longyun Coal Mine, theoretical analysis and numerical simulation are used to investigate the local stress variation in the process of borehole drainage. The results show that due to the drop in the water level of the roof aquifer during the drainage, the stress around the borehole gradually evolved. From the center of the borehole to the outside, a stress-relaxed zone, a stress-elevated zone, and a stress-recovered zone are sequentially formed. Along with the expansion of drainage influence, the stress peak in the stress-elevated zone also moves to the outside. When the radius of influence develops to the maximum, the stress peak position no longer moves outward. When the coal mining face advances to the drainage influence range, the abutment pressure in front of the mining face is superimposed with the high local stress around the borehole, which increases the risk of stress concentration. The present study provides a reference for the stress concentration caused by borehole drainage, which can be potentially utilized in the optimal arrangement of drainage boreholes in underground mining.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1C호
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• pp.9-17
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• 2008

본 연구에서는 압밀 중에 위치별 간극수압의 측정을 통하여 시료 내 여러 위치에서 투수계수를 산정할 수 있는 이론해를 제시하였으며, 이를 바탕으로 간극비 및 체적압축계수를 산정할 수 있는 방법을 제안하였다. 또한 여러 위치에서 간극수압을 측정할 수 있는 방사내측배수가 가능한 대형압밀시험기를 제작하고 카올리나이트를 이용하여 압밀시험을 실시하였다. 시험결과로부터 압밀 중 투수계수, 간극비, 체적압축계수의 변화 및 시료 내 위치별 분포를 평가하였으며, 압밀완료 후 시료의 함수비 측정으로 평가된 값들과의 비교를 통하여 실험결과의 신뢰성을 검증하였다. 실험결과 투수계수, 체적압축계수, 간극비는 압밀 중 감소하며, 재하단계에 따라서도 감소함을 확인하였다. 또한 그 분포형태는 배수면 근처에서 가장 작고 배수거리에 따라 증가하며 비배수 경계면 근처에서는 오히려 약간 작은 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.31-39
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• 2016

일반적으로 고함수비를 가진 연약지반의 경우 압밀 촉진을 원활히 하기 위하여 연직배수재를 주로 사용하고 있다. 부산 점토는 대심도 연약지반 아래에 존재하는 모래 및 자갈 대수층에 피압이 관측되었다. 그러나 연직배수재가 설치된 연약지반에 피압이 미치는 영향에 대한 조사나 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 연직배수재가 설치된 부산 낙동강 하구 연약지반에 피압의 작용 유 무에 따른 압밀 거동을 조사하기 위해 일차원 대형 컬럼 장치를 제작하여 점토지반의 압밀 거동 실험을 수행하였다. 실험 결과 최종 침하량은 피압이 작용하는 지반이 피압이 작용하지 않는 지반보다 더 크게 나타났다. 이는 피압의 상향침투로 인해 점토층의 유효응력이 감소하여 나타난 결과로 판단된다. 또한 피압이 작용하는 지반의 경우 과잉간극수압이 완전 소산되지 않고 잔류하는 것으로 나타났으며, 비배수 전단강도는 피압이 작용하지 않는 지반에 비해 상대적으로 낮은 값을 나타내었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제52권6호
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• pp.1257-1271
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• 2014

The hydraulic deterioration of the drainage system in tunnel linings is one of the main factors governing long-term lining-ground interactions during the lifetime of tunnels. Thus, in the design procedure of a tunnel below the groundwater table, the possible detrimental effects associated with the hydraulic deterioration should be addressed. Hydraulic deterioration in double-lined tunnels can occur because of reasons such as clogging of the drainage layer and drain-pipe blockings. In this study, the coupled mechanical and hydraulic interactions between linings due to drain-pipe blockings are investigated using the finite-element method. A double-lined structural model incorporating hydraulic behavior is developed to represent the coupled structural and hydraulic behavior between the linings and drainage system. It is found that hydraulic deterioration hinders flow into the tunnel, causing asymmetric development of pore-water pressure and consequent detrimental effects to the secondary lining.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권5호
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• pp.55-65
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• 2014

대부분의 쉴드터널은 비배수조건으로 설계되지만 현장에서 터널 내부로 지하수가 유입되고 배수시설을 통하여 배출되는 배수터널처럼 작동하기 때문에 쉴드터널 설계에서 배수조건이 고려될 필요가 있다. 본 연구에서는 배수조건과 응력조건 조절을 통하여 지하수면 아래에 위치한 터널을 모사할 수 있는 실험장비를 개발하였다. 모형실험을 통하여 지중내에 작용하는 전응력 및 간극수압을 조사하였고 배수내관의 유입유량을 측정하였다. 실험결과 간극수압과 유효응력의 합으로 나타나는 전응력의 증가율이 비배수조건에서 더 크게 나타났고, 유입유량은 수압에 비례하고 재하응력에 반비례하였다. 결과적으로 쉴드터널에서 배수를 고려한다면 응력이 감소되기 때문에 보다 경제적인 설계가 가능할 것으로 예상된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권2호
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• pp.205-213
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• 2019

A calculation model of reservoir pressure field distribution around multiple production wells in a heavy oil reservoir is established, which can overcome the unreasonable uniform-pressure value calculated by the traditional mathematical model in the multiwell mining areas. A calculating program is developed based on the deduced equations by using Visual Basic computer language. Based on the proposed mathematical model, the effects of drainage rate and formation permeability on the distribution of reservoir pressure are studied. Results show that the reservoir pressure drops most at the wellbore. The farther the distance away from the borehole, the sparser the isobaric lines distribute. Increasing drainage rate results in decreasing reservoir pressure and bottom-hole pressure, especially the latter. The permeability has a significant effect on bottom hole pressure. The study provides a reference basis for studying the dynamic pressure field distribution before thermal recovery technology in heavy oilfield and optimizing construction parameters.

• 한국안전학회지
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• 제28권5호
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• pp.35-40
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• 2013

Recently reclamation land is largely developed to utilize the land according to economic growth. The soil of landfill is soft, low shear strength, which makes it difficult to use the equipment. A large movement is occurred on the utility tunnel under construction. The inclined land with high water level and underground facilities are widely distributed and the excess pore water pressure may occur under construction similarly to this study. Some different conditions are made to design result, such as 4m of soil piling near the construction area, heavy rainfall during 2nd excavation that may cause flow liquefaction. To analyze the cause of transverse lateral movement, Three dimensional analysis are performed to four load cases, which is original design condition, flow liquefaction by heavy rainfall, unsymmetric lateral soil pressure, and both of them simultaneously. Ten steps of full construction stage, 1st excavation for utility tunnel, construction of utility tunnel, 1st refill, piling soil from 1m to 4 m, 2nd excavation for drainage culvert, liquefaction around the utility tunnel, construction of drainage culvert and 2nd refill, are take into account to investigate the cause of movement.