• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.217-228
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• 1999

본 논문에서는 절리암반에서 발생하는 지하수 유동과 굴착된 지하공동으로의 지하수 유입량을 해석하는 대표체적법, 비대표체적법 및 절리망 해석법을 소개하고 절리의 수와 공동의 직경을 변화시키면서 각 해석법의 특징과 결과를 비교하였다. 선처리 과정으로서 다수의 절리가 서로 교차하는 절리암반의 등가 수리전도계수를 산정하는 이론과 계산 과정(일명, 순차적 해석)이 소개되었다. 유한요소망과 절리도 및 순차적 해석을 이용하여 445개 요소 각각의 등가 수리전도계수를 계산하였으며 절리암반의 비균질 수리전도성과 대표물성 결정에 관해 논의하였다. 대표체적법에서는 대표물성을 통해 절리암반의 균질화가 이루어졌으며 따라서 절리밀도, 공동의 직경 및 수리전도대비의 증가에 따른 지하수 유입량의 증가도 규칙적이며 일관성 있는 경향을 보였다. 비대표체적법에서는 암반의 비균질성이 요소 단위로 해석에 반영됨으로써 유입량의 변화 양상은 불규칙하였으나 특성 치수가 증가함에 따라 대표체적법의 결과에 접근하는 경향을 보였다. 절리망 해석은 절리밀도, 공동크기 및 절리망과 공동의 교차 여부 등에 가장 민감하게 반응하였으나 해석결과의 신뢰도가 개별 절리에 관한 자료에 너무 의존하게 되는 단점이 있다. 제한된 범위에서 수집될 수밖에 없는 현장 절리자료의 불확실성을 감안할 때 대표체적법과 비대표체적법이 실질적으로 더 합리적인 해석방법으로 인식되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.271-278
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• 1999

Soil filters are commonly used to protect the soil structures from eroding and piping. When filters are clogged by fine particles which are progressively accumulated, these may lead to buildup of excessive pore pressures also leading to instability in subsurface infrastructure. A filter in the backfill of a retaining wall, a filter adjacent to the lining of a tunnel, or a filter in the bottom of an earth dam can be clogged by transported fine particles. This causes reduction in the permeability, which in turn may lead to intolerable decreases in their drainage capacity. In this thesis, the extent of this reduction is addressed using results from both experimental and theoretical investigations. In the experimental phase, the permeability reduction of a filter is monitored when an influent of constant concentration flows into the filter (uncoupled test), and when the water flow through the soil-filter system to simulate an in-situ condition (coupled test), respectively. The results of coupled and uncoupled test are compared with among others. In the theoretical phase of the investigation, a representative elemental volume of the soil filter was modeled as an ensemble of capillary tubes and the permeability reduction due to physical clogging was simulated using basic principles of flow in cylindrical tubes. In general, it was found that the permeability was reduced by at least one order of magnitude, and that the results from the uncoupled test and theoretical investigations were in good agreement. It is observed that the amount of deposited particles of the coupled test matches fairly well with that of the uncoupled test, which indicates that the prediction of permeability reduction is possible by preforming the uncoupled test instead of the coupled test, and/or by utilizing the theoretical model.