• 제목/요약/키워드: Primary consolidation

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샌드파일 설치지반에서의 복합지반효과 (A Study on Composite Ground Effects of Sand Piles)

  • 천병식;여유현
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.397-404
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    • 2001
  • Sand pile is one of the widely used ground improvement methods. Sand pile improved ground will have composite ground effects, even though the primary purpose is the accelerated consolidation. However, the consolidation of sand pile improved ground as a composite ground is substantially under developed. This study investigate the effect of composite ground for relatively low volume displacement sand piles. Plate bearing tests and earth pressure cell measurements are performed. It turned out that the contribution of sand pile as a load bearing mechanism is not substantial. However the bearing capacity of the surrounding clayey soil is increased by sixty percent, and it cause the stiffness change during consolidation. Therefore it is expected that, the effect of increased stiffness of sand pile improved ground is influenced by change of ground stiffness.

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점토의 구성관계에 대한 내재적인 응력적분 (An Implicit Stress Integration for the Constitutive Relationship of Clays)

  • 오세붕
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.92-98
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    • 1998
  • Nonlinear finite element analyses of one dimensional consolidation problem were performed using an anisotropic hardening constitutive model. For the analyses, the anisotropic hardening elasto-plastic constitutive model based on the generalized isotropic hardening(GIH) rule was implemented into a nonlinear finite element analysis program, PLASTIC. In order to preserve the accuracy of the finite element solution for nonlinear problems, an implicit stress integration algorithm was employed. A consistent tangent moduli could also ensure the quadratic convergence of Newton's method. As a result, the nonlinear solution was accurately calculated and was converged to be asymptotically quadratic. In a consolidation problem, the relationship between load and settlement and between settlement and time vertical was analyzed comparing with results using the Cam-clay type model and the final consolidation settlement and the duration of primary consolidation could be evaluated rigorously using the GIH constitutive model.

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압축지수를 이용한 압밀침하량 계산식의 압밀층 두께 분할효과 (Stratum Division Effect of Consolidation Settlement Formula Using Compression Index)

  • 김기웅
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.49-54
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    • 2012
  • 연약지반 개량공사에서 최종압밀침하량은 침하관리와 준공시기를 결정하는 데 중요하다. 설계 시 점토층의 최종압밀침하량의 산정은 압축지수를 이용하는 방법이 가장 많이 이용되고 있다. 압축지수는 압밀시험으로 얻어진 하중-침하 관계를 반대수좌표에 나타냈을 때 처녀압축곡선의 기울기이다. 종래에는 압밀층 전체를 한 개의 층으로 보고 최종압밀침하량을 산정해 왔으나, 압밀층을 여러 개의 층으로 분할했을 때 얻어지는 침하량의 차이를 알아보았다. 분할층 수와 상재하중의 크기가 압밀침하량에 미치는 영향에 대하여 분석한 결과는 다음과 같다. 분할층 수가 증가할수록 침하량은 증가하여 일정한 값에 수렴하며 이러한 양상은 상재하중의 크기와 무관하게 나타났다. 상재하중이 압밀층 두께에 비해 상대적으로 작을 때는 층분할효과가 매우 크게 나타났다. 보편적인 성토하중의 경우 층분할효과는 1.2-1.4 정도로 나타났으며 이 값은 최종압밀침하량 산정 시 안전율의 의미로 사용할 수 있을 것이다.

초연약 준설 매립지반의 비선형 유한변형 압밀해석기법 - Part II: 해석기법과 Craney Island 사례분석 (Analysis Method for Non-Linear Finite Strain Consolidation for Soft Dredged Soil Deposit - Part II: Analysis Method and Craney Island Case Study)

  • 최항석;곽태훈;이철호;이동섭;티모시 스탁
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권11호
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    • pp.5-15
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    • 2011
  • 본 논문에서는 압축성이 매우 큰 준설 매립지반의 비선형 유한변형 압밀거동을 평가하기 위해 두 가지 압밀해석방법이 제시되었다. 이를 위해 동반논문에서 얻어진 초기간극비, 비선형의 간극비-유효응력 관계와 간극비-투수계수 관계를 비선형 압밀 물성치로 적용하였다. 단순화된 Morris의 간편 이론해(2002)와 대표적인 일차원 비선형 유한변형 압밀 프로그램인 PSDDF(Primary Consolidation, Secondary Compression, and Desiccation of Dredged Fill)의 해석결과를 일련의 실내실험을 통해 얻어진 인천 준설토와 카올리나이트의 자중압밀 침하거동과 비교하여, 실제 준설 매립지반의 장기간 비선형 유한변형 압밀거동을 모사하는데 두 방법의 적용이 타당함을 보였다. 또한, Craney Island 인공섬 사례분석을 통하여 적절한 비선형 유한변형 압밀 파라메터 선정의 중요성과 준설 매립지반의 압밀거동 평가시 PSDDF의 적용성을 제시하였다.

Consolidation settlement of soil foundations containing organic matters subjected to embankment load

  • Feng, Ruiling;Wang, Liyang;Wei, Kang;Zhao, Jiacheng
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제24권1호
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    • pp.43-55
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    • 2021
  • Peatland is distributed in China widely, and organic matters in soil frequently induce problems in the construction and maintenance of highway engineering due to the high permeability and compressibility. In this paper, a selected site of Dali-Lijiang expressway was surveyed in China. A numerical model was built to predict the settlement of the foundation of the selected section employing the soft soil creep (SSC) model in PLAXIS 8.2. The model was subsequently verified by the result of field observance. Consequently, the parameters of 17 types of soils from different regions in China with organic contents varying from 1.1-74.9% were assigned to the numerical model to study the settlement characteristics. The calculated results showed that the duration of primary consolidation and proportion of primary settlement in the total settlement decreased with increasing organic content. Two empirical equations, for total consolidation settlement and secondary settlement, were proposed using multiple linear regression based on the calculated results from the numerical models. The analysis results of the significances of certain soil parameters demonstrated that the natural compression index, secondary compression index, cohesion and friction angle have significant linear relevance with both the total settlement and secondary settlement, while the initial coefficient of permeability exerts significant influence on the secondary settlement only.

남해안 해성점토의 $C_a/C_c$ ($C_a/C_c$ for Marine Clay at Southern Part of Korea)

  • 김규선;임형덕;이우진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.373-380
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    • 1999
  • Consolidation settlements of soft clay are often large and potentially damaging to the structures. Currently, large-scale construction projects for airport and harbor etc. are in progress in Korea and many of these structures will be constructed on thick and soft clay layers. For this kind of ground condition, evaluation of consolidation settlement is required at every design and construction stages, and the magnitude of secondary compression appears to be larger than expected. Generally, the magnitude of secondary compression is evaluated by laboratory and in-situ consolidation tests or by empirical $C_{a/}$ $C_{c}$, relationship. The use of empirical value $C_{a/}$ $C_{c}$ may be economical, fast and powerful tool in estimating secondary consolidation settlement. However, the databases of the $C_{a/}$ $C_{c}$, for typical soft clays in Korea are insufficient. The purpose of this study is to investigate the relationship of $C_{a/}$ $C_{c}$ on marine clay near the southern sea in Korea. A series of incremental loading consolidation tests with measurement of pore water pressure were performed. It was found that the $C_{a/}$ $C_{c}$ of undisturbed marine clay is 0.0397. This value is similar to that proposed by Mesri and Castro(1987) on inorganic clay and silt. and silt. and silt.

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점토의 1차원 압밀과정에 있어서 재하시간과 층두께에 대한 상사법칙에 관한 연구 (A Study on Similarity Rule of Loading Period and Thickness with One-dimensional Consolidation Process for Clay)

  • 김재영;오시마 아키히코
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6C호
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    • pp.369-376
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    • 2006
  • 1차원 압밀시험에서 구해진 결과는 상사법칙을 적용하여 원지반의 침하량과 압밀시간을 추정하고 있다. 하지만 점토의 변형의존성, 층두께, 재하시간, 하중증분비 등에 의해 변화하기 때문에 상사법칙의 성립은 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 본 연구는 재하시간과 층두께를 달리하여 압밀시험과 투수시험을 병행하여 상사법칙의 적용성을 나타내었다. 그 결과, f(=1+e)-logk관계는 점토의 특성을 잘 나타내고 있으며, $c_{\nu}$와 k는 보정이 필요없는 것으로 나타났으며, 상사법칙은 f-logp관계의 위치와 1차 압밀선에 의존하고 있다.

배수재가 설치된 연약지반의 2차압축을 고려한 축대칭 비선형 압밀해석 (Axisymmetric Nonlinear Consolidation Analysis for Drainage-installed Deposit Considering Secondary Compression)

  • 김윤태
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.133-140
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    • 2005
  • 연약지반에서 압밀속도를 가속화시키고 설계 전단강도를 얻기 위하여 선행압밀공법과 병행된 연직배수공법이 널리 사용되어 왔다. 본 연구에서는 배수계가 설치된 연약지반에서 압밀과정 동안에 간극비의 감소로 인한 압축성과 투수계수의 변화를 고려할 뿐만 아니라 1차압밀 동안에 유발되는 2차압밀(혹은 크리프)을 고려할 수 있는 축대칭 비선형 압밀이론이 개발되었다. 측대칭 비선형 압밀해석을 위한 수치해석 프로그램, AXICON은 가정 B를 바탕으로 유한차분법을 적용하여 개발되었다. 가정 A를 바탕으로 한 Hansbo의 해석적인 해와 AXICON 해석결과를 비교$\cdot$분석하였다. 또한 Ska-Edeby 시험성토 현장지반에서 관측된 침하량과 간극수압의 계측자료와 비교하였다. 해석결과에 의하면 가정 A는 현장침하량을 일반적으로 과소 평가하며, 가정 B가 논리적으로 타당하다. 또한 제안된 해석 프로그램을 사용하면 실제 현장의 거동을 잘 예측할 수 있다.

Geotechnical characteristics and consolidation properties of Tianjin marine clay

  • Lei, Huayang;Feng, Shuangxi;Jiang, Yan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제16권2호
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    • pp.125-140
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    • 2018
  • Tianjin, which is located on the west shore of the Bohai Sea, is part of China's Circum-Bohai-Sea Region, where very weak clay is deposited. From the 1970s to the early $21^{st}$ century, Tianjin marine clay deposits have been the subject of numerous geotechnical investigations. Because of these deposits' geological complexity, great depositional thickness, high water content, large void ratio, excessive settlement, and low shear strength, the geotechnical properties of Tianjin marine clay need to be summarized and evaluated based on various in situ and laboratory tests so that Tianjin can safely and economically sustain more infrastructure in the coming decades. In this study, the properties of Tianjin marine clay, especially its consolidation properties, are summarized, evaluated and discussed. The focus is on establishing correlations between the geotechnical property indexes and mechanical parameters of Tianjin marine clay. These correlations include the correlations between the water content and the void ratio, the depth and the undrained shear strength, the liquid limit and the compression index, the tip resistance and the constrained modulus, the plasticity index and the ratio of undrained shear strength and the preconsolidation pressure. In addition, the primary consolidation properties of Tianjin marine clay, such as the intrinsic compression line (ICL), sedimentation compression line (SCL), compression index, $C_c$, coefficient of consolidation, $C_v$, and hydraulic conductivity change index, $C_{kv}$, are evaluated and discussed. A secondary consolidation property, i.e., the secondary compression index, $C_a$, is also investigated, and the results show that the ratio of $C_a/C_c$ for Tianjin marine clay can be used to calculate $C_a$ in secondary consolidation settlement predictions.

캡이 설치된 퇴적층의 압밀 침하 (II): 간극수의 이동 및 침하의 해석적 예측 (Consolidation Settlement of Capped Sediment (II): Advective Transport of Pore Water and Analytical Prediction of Settlement)

  • Kim, Tae-Hyung;Hong, Won-Pyo;Moo-Young, Horace-K
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.39-44
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    • 2003
  • 캡이 설치된 오염된 해성 퇴적층의 압밀침하를 연구하기 위해 원심모형 실험이 실시 되었다. 간극수의 이동을 관측하기 위해 형광색 염료가 사용되었다. 염료이동을 추적한 결과 압밀에 의한 오염원의 이류이동이 확실히 나타났다. 그러므로 압밀에 의한 오염원의 이류이동을 감소시키기 위해 캡핑을 적절하게 설계해야만 한다. 그리고, 원심모형실험 결과와 캡이 설치된 해성 퇴적층의 압밀침하를 예측할 수 있는 PSDDF 프로그램으로 예측된 값이 비교되었다. 원심모형실험결과와 PSDDF 예측치 비교에서 원형시간이 18년 이후에는 원심모형실험 결과와 PSDDF 예측치가 대체로 잘 일치하지만, 원형시간 6년에서 두 결과 사이에 최대 20% 가까운 격차가 나타났다. 그러므로 설계자는 PSDDF 프로그램에 의해 얻은 압밀침하 결과를 사용 시 주의가 요구된다.