• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.35-43
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• 2010

불포화 투수계수는 모관흡수력(또는 함수비)과 간극률의 함수로 정의되어야 한다. 그러나 기존 상용프로그램이나 문헌에 개발된 모델들은 모관흡수력 만의 함수로써 정의 되어왔다. 사면의 안정성은 수리학적인 측면과 흙의 전단강도 특성들이 모두 고려되어야 한다. 이 두 가지 특성에 대한 해석은 상용 프로그램인 Seep/W, Sigma/W 그리고 Slope/W(Geo-Slope, 2007) 같은 상호 연계가능한 해석 프로그램을 이용한다. 이런 해석 방법으로 강우시 불포화 침투수를 고려하고 흙의 변형을 예측하며 결국에는 사면의 안정성 평가에 예측하고 있다. 불포화 침투수를 해석하는 Seep/W 프로그램은 흙의 변형은 고려하지 못하고 단지 불포화 침투해석만을 수행한다. 그래서 흙의 변형을 고려하기 위해 Sigma/W 프로그램을 연계하여 실제 사면에서 발생하는 침투에 의한 흙의 변형을 모사하고 있다. 이와 같이 동시에 발생하는 침투와 흙의 변형을 구현하기 위해 여러 연구자들이 새로운 모델들을 개발하고 있지만, 현재로서는 각각의 해석을 연계하여 실제로 일어나는 현상에 접근하고 있는 실정이다. 본 연구는 기존 프로그램을 이용하여 연계해석에 의한 결과와 동시해석과 유사한 알고리즘을 이용하여 해석한 결과를 비교하여 동시해석의 타당성을 검증하고자 하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.73-87
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• 2021

잔교식 구조물은 선박을 안전하게 접안하여 화물을 송수신할 수 있는 구조물로서, 포화된 경사지반에 주로 설치된다. 이러한 잔교식 구조물의 내진설계 시 기준서에서는 예비 설계 방법으로 응답스펙트럼해석법을 활용하도록 제시하고 있으나, 현재 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 모델링 방법에 대한 지침은 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 포화지반에 관입된 잔교식 구조물의 내진성능을 평가하기 위해 동적원심모형실험 및 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 동적원심모형실험을 위해 잔교식 안벽 말뚝 중 일부 구간(3×3 군말뚝)을 선정하였으며, 지반 포화 여부에 따라 2가지 모델(건조, 포화)로 분류하였다. 이후 실험 모델에 지반 스프링 방법을 적용하여 응답스펙트럼해석을 수행하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 건조지반 모델 및 액상화가 발생하지 않는 포화지반 모델의 경우 모멘트 차이가 최대 51% 이내로 발생하였으며, 깊이 별 모멘트를 적절히 모사하는 것으로 나타났다. 그러므로 본 모델의 경우 Terzaghi(1955)가 제시한 수평지반반력상수를 활용하여 모델링을 수행하는 것이 적절한 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 토목섬유 특별세미나
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• pp.73-78
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• 2000

The reinforced soil has been widely used for constructing retaining walls and embankment with steep slope. However, the benefits of soil reinforcing are often-restricted by a lack of good quality backfill material. In this study, plane strain compression tests were carried out to study the effects of preloading on the behavior of geosynthetic-reinforced saturated clay. For the unreinforced and reinforced soil, drained and undrained shearing tests were peformed after anisotropic consolidation in a constant strain rate. A preoading test was carried out by preloading, creep, unloading, aging and undrained shearing after anisotropic consolidation(K=0.3, σ'₃=50 kPa). It was observed that a reinforced clay, Kanto loam, can have a great initial secant modulus in undraind condition by well compaction and over consolidation. The results shown that the increasing of drained strength should be used to apply a large preloading in the case of reinforced clay.

• 한국농공학회지
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• 제17권3호
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• pp.3815-3832
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• 1975

This study was made to investigate various engineering properties of earth materials resulting from their changes in density and moisture content. The results obtained in this study are summarized as follows: 1. The finner the grain size is, the bigger the Optimum Moisture Content(OMC) is, showing a linear relationship between percent passing of NO. 200 Sieve (n) and OMC(Wo) which can be represented by the equation Wo=0.186n+8.3 2. There is a linear relationship of inverse proportion between OMC and Maximum Dry Density (MDD) which can be represented by the equation ${\gamma}$d=2.167-0.026Wo 3. There is an exponential curve relationship between void ratio (es) and MDD whose equation can be expressed ${\gamma}$d=2.67e-0.4550.9), indicating that as MDD increases, void ratio decreases. 4. The coefficent of permeability increases in proportion to decrease of the MDD and this increase trend is more obvious in coarse material than in fine material, and more obvious in cohesionless soil than in cohesive soil. 5. Even in the same density, the coefficient of permeability is smaller in wet than in dry from the Optimum Moisture Content. 6. Showing that unconfined compressive strength increases in proportion to dry density increase, in unsaturated state the compacted in dry has bigger strength value than the compacted in wet. On the other hand, in saturated state, the compacted in dry has a trend to be smaller than the compacted in wet. 7. Even in the same density, unconfined compressive strength increases in proportion to cohesion, however, when in small density and in saturated state, this relationship are rejected. 8. In unsaturated state, cohesion force is bigger in dry than in wet from OMC. In saturated state, on the other hand, it is directly praportional to density. 9. Cohesion force decreases in proportion to compaction rate decrease. And this trend is more evident in coarse matorial than in fine material. 10. Internal friction angle of soil is not influenced evidently on the changes of moisture content and compaction rate in unsaturated state, On the other hand in saturated state it is influenced density. 11. Cohesion force is directly proportional to unconfined compressive strength(qu), indicating that it has approximately 35 percent of qu in unsaturated state and approximately 70 percent of qu in saturated state.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.67-86
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• 2009

이 연구에서는 u-w 정식화에 근거하여 일반적인 3차원 문제에 적용할 수 있는 지하수로 포화된 가로등방성 층상지반에서의 3차원 전달경계를 개발하였다. 지반 원역에서의 동적거동을 Fourier 급수로 전개하고, 각 항에 대한 동적강성을 u-w 정식화에 근거하여 유도하였다. 그리고 이를 Cartesian 좌표계에서 표현된 지반 근역의 3차원 유한요소와 결합할 수 있도록 변형하여 일반적인 3차원문제에도 적용할 수 있는 방법을 개발하였다. 개발된 방법을 강체 원형 기초의 동적거동 해석에 적용하고 기존의 해석 결과와 비교하여, 이 연구에서 개발된 전달경계가 정확함을 확인하였다. 또한 다양한 형태의 강체 기초 동적거동 해석에 개발된 전달경계를 적용하였고, 지하수로 포화된 가로등방성 층상지반에서 지하수위에 따라 강체 기초 동적거동의 변화 양상을 조사하여, 이 연구에서 개발된 방법의 활용성을 입증하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제14권2호
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• pp.64-69
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• 1981

사질토양(砂質土壤)의 투수계수(透水係數)에 대한 물성공극(生物孔隙)의 영향(影響)을 구명(究明)하기 위하여 하성충적지(河成沖積地) 분포(分布)하고 있는 본양사양토(本良砂壤土) ( Coarse loamy over sandy, mixed, mesic family of Typic Udifluvents)를 사용(使用)하여 생물공극(生物孔隙)의 분포(分布)와 투수계수(透水係數)와의 관계를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 투수계수(透水係數)는 당량투과표면적(當量透過表面積)과 고도(高度)의 정(正)의 상관(相關)이 있으나 가밀도와는 부(負)의 상관(相關)이 있었다. 2. 투수계수(透水係數)에 대한 생물공극(生物孔隙) 영향(影響)은 심토(心土)에서 크지만 인위적(人馬的) 교란(攪亂)이 심한 작토층(作土層) 토립(土粒)이 매우 큰 기층(基層)의 사토(砂土)에서는 적었다. 3. 가밀도는 생물공극(生物孔隙) 양(量)과 당량(當量) 투수표면적(透水表面積)에 유의적(有意的)인 회귀관계(回歸關係)를 나타내었다. 4. 생물공극(生物孔隙)의 분포(分布)와 가밀도는 토심간(土深間), 동일층위내(同一層位內)의 지점간(地點間)에 변이(變異)가 크다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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• pp.107-114
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• 2003

There are many problems in the prediction of dynamic behaviors of saturated soils because undrained excess pore water pressure builds up and then the strain softening behavior is occurred simultaneously. A few analytical constitutive models based on the effective stress concept have been proposed but most models hardly predict the excess pore water pressure and strain softening behaviors correctly In this study, the disturbed state concept (DSC) model proposed by Dr, Desai was modified to predict the saturated soil behaviors under the dynamic loads. Also, back-prediction program was developed for verification of modified DSC model. Cyclic triaxial tests were carried out to determine DSC parameters and test result was compared with the result of back-prediction. Through this research, it is proved that the proposed model based on the modified disturbed state concept can predict the realistic soil dynamic characteristics such as stress degradation and strain softening behavior according to dynamic process of excess pore water pressure.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.13-20
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• 2009

최근까지 사면, 제방, 댐 등의 안정해석에는 흙의 포화도를 고려하지 않고 포화상태의 시료에서 얻어진 강도정수를 사용하여 왔다. 이는 포화지반의 개념으로 구조물을 설계하는 것이 이론적 접근이 용이하고 안전측 설계가 가능하기 때문이었으며, 불포화토를 연구하기 위해 소요되는 실험적 비용과 시간 등의 어려움이 많았기 때문이다. 하지만 고전적인 포화토질역학의 개념과 원리로는 실제의 불포화 지반에서 발생하는 현상과 거동이 합리적으로 해석되지 않는 많은 공학적 문제들이 인식되면서 최근 들어 지반의 공학 연구 분야에 불포화토에 대한 관심이 증가하고 있다. 최근 들어 많은 연구자들은 흙 구조물을 보다 합리적으로 해석하기 위하여 구조체의 포화도를 고려하는 해석의 필요성을 제기하고 있다. 불포화토의 역학적 성질을 규명하기 위한 가장 기본적인 요소중의 하나가 바로 '함수특성곡선(SWCC)'이다. 흙은 불포화상태로 갈수록, 즉 함수비가 감소할수록, 흙 내부에 음의 간극수압이 작용되는데 이 음의 간극수압인 모관흡수력(suction)과 체적 함수비(volumetric water content)간의 상관관계를 나타내는 곡선이 함수특성곡선이다. 본 연구에서는 실무에 편리하게 쓰일 수 있도록 국내 화강풍화토에 대한 지역별 자료를 제시하며, 이에 대한 검증을 위하여 이론적 고찰과 검증, 실험적 검증을 하였다. 함수특성곡선의 추정에는 Soil Vision Ltd.의 Soil Vision이 사용되었으며, 추정된 함수특성곡선과 실험적인 방법과 이론적인 방법로 얻어진 함수특성곡선을 비교, 검증하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.944-958
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• 2011

Soil hydraulic properties such as hydraulic conductivity or water retention which are costly to measure can be indirectly generated by soil pedotransfer function (PTF) using easily obtainable soil data. The field soil structure description which is routinely recorded could also be used in PTF as an input to reduce the uncertainty. The purposes of this study were to use qualitative morphological soil structure descriptions and soil structural index into PTF and to evaluate their contribution in the prediction of soil hydraulic properties. We transformed categorical morphological descriptions of soil structure into quantitative values using categorical principal component analysis (CATPCA). This approach was tested with a large data set from the US National Pedon Characterization database with the aid of a categorical regression tree analysis. Six different PTFs were used to predict the saturated hydraulic conductivity and those results were averaged to quantify the uncertainty. Quantified morphological description was successively used in multiple linear regression approach to predict the averaged ensemble saturated conductivity. The selected stepwise regression model with only the transformed morphological variables and structural index as predictors predicted the $K_{sat}$ with $r^2$ = 0.48 (p = 0.018), indicating the feasibility of CATPCA approach. In a regression tree analysis, soil structure index and soil texture turned out to be important factors in the prediction of the hydraulic properties. Among structural descriptions size class turned out to be an important grouping parameter in the regression tree. Bulk density, clay content, W33 and structural index explained clusters selected by a two step clustering technique, implying the morphologically described soil structural features are closely related to soil physical as well as hydraulic properties. Although this study provided relatively new method which related soil structure description to soil structure index, the same approach should be tested using a datasets containing the actual measurement of hydraulic properties. More insight on the predictive power of soil structure index to estimate hydraulic properties would be achieved by considering measured the saturated hydraulic conductivity and the soil water retention.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.18-27
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• 2006

공기분사공정법은 포화대수층에 존재하는 유기화합오염물질들을 대기로부터 주입된 공기에 의해 불포화층으로 휘발시켜 제거하는 기술을 말한다. 이 연구의 목적은 TPH 10,000 mg/kg(액상 TPH 1,001 mg/L)으로 오염시킨 사질 포화대수층에 공기를 주입 하였을 때 불포화 토양층, 대기층에서 발생되는 이산화탄소, 휘발성유기화합물의 농도와 포화대수층(TPH) 농도 변화에 관한 특성 연구이다. 36일 동안 공기를 주입한 결과, 실험 반응조의 평형온도는 $24.9{\pm}1.5^{\circ}C$이었다. 포화대수층(공기 확산기 근처 C10 지점)에 녹아있는 TPH 농도는 초기주입 농도의 66.0%가 제거되었다. 대기중(C70 지점)에서 측정된 $CO_2$ 질량은 3,800 mg이였고 불포화 토양층(C50 지점)에서 측정된 $CO_2$의 질량은 3,200 mg이였다. 대기중(C70 지점) 및 불포화 토양층(C50 지점)에서 생성된 VOCs 속도상수는 각각 0.164/day, 0.187/day이였다.