• 제목/요약/키워드: Secondary Consolidation

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Elasto-viscoplastic modeling of the consolidation of Sri Lankan peaty clay

  • Karunawardena, Asiri;Oka, Fusao;Kimoto, Sayuri
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제3권3호
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    • pp.233-254
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    • 2011
  • The consolidation behavior of Sri Lankan peaty clay is analyzed using an elasto-viscoplastic model. The model can describe the secondary compression behavior as a continuous process and it can also account for the effect of structural degradation on the consolidation analysis. The analysis takes into account all the main features involved in the process of peat consolidation, namely, finite strain, variable permeability, and the secondary compression. The material parameters required for the analysis and the procedures to evaluate them, using both standard laboratory and field tests, are explained. Initially, the model performance is assessed by comparing the predicted and the observed peat consolidation behavior under laboratory conditions. The results indicate that the model is capable of predicting the observed creep settlements and the effect of layer thickness on the settlement analysis of peaty clay. Then, the model is applied to predict the consolidation behavior of peaty clay under different field conditions. In this context, firstly, the one-dimensional field consolidation of peaty clay, brought about by the construction of compacted earth fill, is predicted. Then, the two-dimensional peat foundation response upon embankment loading is simulated. A good agreement is seen in the comparison of the predicted results with the field observations.

폐석회 매립지반의 지반공학적 특성 및 압밀침하량산정 (Geotechnical Engineering Characteristics and Consolidation Settlement Estimation of Waste Lime Landfill)

  • 신은철;이애영
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 이 연구의 목적은 소다회 생산과정에서 발생한 매립지의 압밀특성을 연구하는데 있다. 소다회를 생산하는 과정에서 발생하는 부산물의 주요성분은 대부분 석회석이다. 이 연구는 우선 폐석회의 압밀특성을 파악하기 위해 시추조사를 통한 불교란 시료를 채취하여 실내실험을 실시하였다. 실험결과 폐석회는 소성이 큰 유기질토로 분류되었으며, 유기물 함유량 시험결과 폐석회에 함유된 유기물 함량은 일반 점토에 비하여 높게 나타났다. 또한, 이론적인 방법과 압밀해석 프로그램에 의하여 폐석회의 압밀침하량과 이차침하량을 산정하였다.

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.

실내압밀시험에 의한 남해안 해성점토의 $C_a/C_c$ ($C_a/C_c$ for Marine Clay at Southern Part of Korea by Laboratory Consolidation Tests)

  • 김규선;임형덕;이우진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.87-98
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    • 1999
  • 연약지반에서의 압밀침하는 종종 구조물에 큰 피해를 미친다. 최근 국내에서는 대규모 프로젝트들이 계획 혹은 진행중인데, 이들 구조물들은 두꺼운 연약지반상에 건설되므로 설계나 시공에 있어서 각 단계별 정확한 압밀침하량 예측이 필요하다. 특히, 이러한 연약지반상의 이차압밀은 전체 압밀침하량에서 상당량을 차지하게 된다. 일반적으로 이차압밀은 실내 혹은 현장압밀시험을 통해 산정된다. 경험적인 $C_a/C_c$의 비는 이차압밀량을 예측하는데 있어서 경제적이고 효율적인 수단이 될 수 있을 것이나, 국내의 $C_a/C_c$는 그 데이터 베이스가 매우 부족한 실정이다. 본 연구에서는 간극수압을 측정하는 단계재하 압밀시험을 이용하여 남해안 해성점토에 대한 $C_a/C_c$의 비를 0.397로 제시하였다.

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사전압밀된 포화점토의 응력이력과 2차압밀에 관한 연구 (A Study on the Stress History and Secondary Compression of Saturated Clays Subjected to Precompression)

  • 김형주
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권4호
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    • pp.167-180
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    • 1994
  • 사전압밀된 포화점토의 응력이력이 2차압밀특성에 미치는 영향 및 Bjerrum모델이 과압밀점토의 2차압밀침하추정에 적용가능한지를 실험적으로 파악하기 위하여 재성형점토를 이용하여 재하-제하 및 재하-제하-재재하 응력이력의 조건에서 일련의 장기압밀시험을 실시하였다. 실험결과에 의하면 과압밀점토의 2차압밀침하는 전반부에서 응력이력의 영향을 받고 전반부의 2차압밀계수 Cn은 OCR(선행 압밀하중 Pcy재재하하중 Pr), 최대 OCR(선행압밀하중 Pcy제 하시의 하중 Pu)과,제하시간에 의존하며 과압밀비 증가에 따라 감소한다. 또한 2차압밀후반부 의 2차압밀계수 C.2는 OCR의 영향을 받으며 과압밀비 증가에 따라 감소한다. 최종적으로 실험 결과와 Bjerrum모델을 비교분석한 결과 임의 응력이력범위를 벗어나면 과압밀점토에서 Bjerrum모델의 적용은 가능하다.

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군산점토의 2차압밀 감소를 위한 Surcharging 평가 (Evaluation of Surcharging to Reduce Secondary Consolidation for Kunsan Clay)

  • 주종진;임형덕;이우진;김대규;김낙경;김형주
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.127-135
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    • 2002
  • 연약지반에서의 건설은 각 단계별 정확한 침하량 예측이 중요하다. 특히, 최근 2차침하의 중요성이 강조되고 있다. 2차침하를 예측하고 조절하는 하나의 합리적인 접근방법으로서 2차침하 감소를 위한 surcharging 시험과 경험적인 $C_a$(2차압축지수)/ $C_c$(l차압축지수)비를 활용할 수 있다. 본 연구에서는 군산지역의 연약지반에서 채취된 불교란 시료를 이용하여 단계압밀시험과 surcharging 시험을 수행하였다. 시험 결과 군산점토의 $C_a/C_c$ 값은 0.0329이며, 간극비 $-t/t_p$ 관계가 선형관계를 구해지므로 장기간 하중 조건에서 2차압축지수는 시간에 관계없이 일정한 것으로 볼 수 있었다. 또한 군산점토에 대해서는 전체 surcharge 비가 0.4이고 과잉간극수압 소산비가 80~100%일 때, 2차침하량을 효과적으로 감소시킬수 있는것으로 나타났다.

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.

시료의 두께, 하중증가율 밀 재하시간이 압밀특성에 미치는 영향 (Studies on the Influence of Sample thickness, Load Increment Ratio and Load Increment Duration on Consolidation Characteristics.)

  • 류능환;강예묵
    • 한국농공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.4750-4770
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    • 1978
  • Under the various variations of the sample thickness, the load increment ratio and the load increment duration, this consolidation test of the clay in the Asan Bay was tried for the comparison with the standard consolidation test. The results gained are as follows; 1. The void ratio variations of the leached-clay samples were increasingly high, according as the sample thickness thinned and the load increment duration and the laod increment ratio increased. 2. The coefficient of consolidation were increased with the increment of the sample thickness, of the load increment ratio and of the load increment duration. Near the pre-consolidation load, the coefficient of secondary consolidation had the maximum value and lessened with the increment of the sample thicknss, and of the load increment duration 3. The value of the pre-consolidation load increased in proportion to the increment of the sample thickness and the decrease of the load increment ratio and the load increment duration. 4. The compression indices increased as the increment of load increased and decreased as the sample thickness increased. 5. The initial compression ratio increased as the sample thickness, the load increment ratio and the load increment duration decreased. The ratio of primary compression to the secondary decreased with the increment of the sample thickness and of the load increment ratio. 6. The time at the completion of psimary consolidation increased with the increment of the sample thickness and of the consolidation load, and with the decrease of the load increment ratio. 7. The compression indicses increaed as the sample thickness lessened and decreased as the load increment ratio increased. The coefficient of consolidation increased according as the sample thickness, the load increment ratio and the load increment duration went up. The settlement at the construction site should be calculated highly in proportion as the sample thickness lessened and the load increment ratio increased. The consolidation ratio is thought to be accelerated if the sample thickness and the load increment ratio becomes higher and the load increment duration longer.

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탄-점성 이론에 의한 점성토 지반의 1차원 압밀특성 (Characteristics of 1D-Consolidation for Soft Clay Ground Based on a Elasto-Viscous Model)

  • 백원진;하성호;이강일;김진영;김주현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권8호
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    • pp.49-58
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    • 2010
  • 본 연구에서는 점성토지반에서의 이차압밀특성을 규명하기 위해 정규압밀 영역에 대해 표준압밀시험을 수행하고, Yoshikuni가 제안한 탄-점성 압밀이론의 유한차분해석결과를 이용하여 점성토지반의 압밀특성을 조사하였다. 압밀시험은 초기압밀하중 0.8, 1.6, 3.2, 6.4kgf/$cm^2$의 4케이스에 대해 압밀하중 증분비(${\Delta}p/p_0$)를 1.0으로 하여 수행하였다. 또한 압밀하중증분비의 영향을 명확히 하기 위해 압밀하중 증분비를 변화시킨 장기압밀시험을 수행하였다. 얻어진 실내실험결과에 대해 탄-점성 압밀이론을 이용한 수치해석을 실시한 결과, 수치해석결과가 1차압밀과정에서 약간지연(또는 조기진행)되는 결과가 얻어졌지만, 이차압밀과정에 대해서는 잘 일치한 것으로부터 그 적용성을 검증하였다. 또한 일반적인 점성토지반의 모델지반을 작성하고 압밀특성에 영향을 미치는 압밀정수에 대해 수치모델링을 수행하고 그 영향에 대해서 분석하였다.

고함수비를 가진 준설토의 압밀특성 (Consolidation Characteristics of Dredged Soil with High Water Content)

  • 주재우;정규향;김영규
    • 한국농공학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.133-139
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    • 2003
  • Dredged soil from sea has much higher water content than liquid limit of clay and even if small loads apply, it will suffer a great settlement. Therefore it is very difficult to perform a consolidation test with general consolidation apparatus because of high water content. In this study Rowe Cell Apparatus consolidation tests have been performed with 1 remolding clay of water content 56% and 4 slurry clays of a water content of 100%, 120%, 133% and 150%. From the test results the consolidation characteristics such as compression index, secondary compression index and consolidation coefficient have been investigated with a variation of water content of dredged soil. The equations to get consolidation constants such as a compression index, a consolidation coefficient have been proposed with the field water content.