• Geomechanics and Engineering
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• 제35권6호
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• pp.571-580
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• 2023

During EPB shield tunnelling, construction speed and safety are severely affected by spewing. In this study, a theoretical seepage model is established to capture of the effects of screw conveyor geometry and turbulent flow on spewing. Experimental test results are used to verify the proposed theoretical seepage model. It is found that the seepage is greatly affected by the length of screw conveyor and soil permeability. The proposed model can increase the screw conveyor length and reduce soil discharge sections simultaneously, the permeability of treated muck thus decreases by one order of magnitude. By using the proposed theoretical seepage model, the criterion of critical soil permeability used to identify spewing is proposed. When the water head applied at tunnel face reaches 40 m and 50 m, the critical permeability coefficients of treated muck should be less than 10^-5 m/s and 10^-6 m/s to avoid spewing. For a given permeability coefficient of soil, the water flow rate is overestimated if structural characteristics of screw conveyor is not considered. Consequently, the occurrence of spewing is greatly overestimated, which increases construction cost substantially.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.119-131
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• 2005

댐 안정성 평가를 위하여 불포화 이론을 이용한 침투해석 기법이 널리 사용되고 있으나 지반의 불포화 거동에 대한 인식 부족과 실험절차의 번거로움으로 인하여 입력 물성치에 대한 체계적인 실험과 평가가 일반화되지 못하고 있는 실정이다. 불포화 수리특성에 따라 침투수량 및 간극수압 분포 등 댐체 및 제방의 침투거동이 달라지나 국내 지반에 대한 실험자료 부족으로 대부분 단순 추정에 의한 값을 사용하고 있다 본 연구에서는 불포화 수리특성이 댐체의 침투 거동에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 함수특성곡선과 투수계수곡선에 대하여 고찰하고 수치해석을 수행하였다. 해석결과 변수 a와 n은 값이 클수록, m은 값이 작을수록 중력에 의한 침윤선의 하강이 빨리 발생하였다. 유한차분 형식에 의해 개략적으로 계산한 민감도는 침윤선 부근에서 가장 크게 나타났고 시간에 따른 민감도의 변화에는 함수특성곡선의 기울기와 관련된 n값이 가장 큰 영향을 주었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.26-26
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• 2012

The Kurobe river, which runs through eastern Toyama Prefecture is one of the most famous rivers for wild water because of its steep slope in the range from 1/5 to 1/120. This river forms an alluvial fan in the range up to 13 kilometers from the sea. In this region, significant seepage flow occurs and thus the stream sometimes been intermitted. Moreover, the amount of seepage flow seems to vary with the groundwater level of the region. To keep the river environment healthy for flora and fauna, especially to conserve good condition for spawning of fishes, an appropriate environmental flow should be maintained in the river. To achieve this target, controlling of the upstream reservoir has to be studied in depth. One of the major problems to decide the amount of water to be released from the reservoir to maintain the environmental flow is to estimate the amount of water leaked into the groundwater from the river. This phenomenon is affected by the river flow rate as well as the groundwater level in the alluvial fan and the conditions vary in space and time. Thus, a grid-based hydrological cycle analysis model NK-GHM has been applied to clarify the hydrological cycle componentsin this area including seepage/discharge from/to the river. The model was tested by comparing with river flow rate, groundwater levels and other observations and found that the model described those observations well. Consequently, the seepage from the Kurobe river was found significant but it was also found that the groundwater in this region has been preserved by the recharge from the irrigation water supply into paddy fields in the alluvial fan.

• 한국농공학회논문집
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• 제57권1호
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• pp.1-9
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• 2015

In this study it was adopted on sea dike monitoring that the safety monitoring with statistical limits which was adapted usually on safety monitoring by measuring pressures, stresses or deformations. And also the hydraulic head loss rate change according to passage of time was calculated for the purpose of safety monitoring. Safety monitoring by setting the statistical limit on the measured pore water pressure graphs need to be supplemented with an additional method of monitoring because the difference between the rise and fall of the tide was irregular. Safety monitoring by the limits set from values predicted by linear regression and standard errors on the hydraulic head loss graph was not affected by irregularity of tide. But if the condition of an embankment is changed gradually and slowly, it will not be detected on the hydraulic head loss graph. The graph of hydraulic head loss rate for every 24 hours vs date showed clearly that the sea water blocking state was getting better or not even though it was changed gradually and slowly.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권2호
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• pp.107-116
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• 2022

The steady state of unsaturated soil takes a long time to achieve. The soil seepage behaviours and hydraulic properties depend highly on the wetting/drying rate. It is observed that the soil-water characteristic curve (SWCC) is dependent on the wetting/drying rate, which is known as the dynamic effect. The dynamic effect apparently influences the scanning curves and will substantially affect the seepage behavior. However, the previous models commonly ignore the dynamic effect and cannot quantitatively describe the hysteresis scanning loops under dynamic conditions. In this study, a dynamic hysteresis model for SWCC is proposed considering the dynamic change of contact angle and the moving of the contact line. The drying contact angle under dynamic condition is smaller than that under static condition, while the wetting contact angle under dynamic condition is larger than that under static condition. The dynamic contact angle is expressed as a function of the saturation rate according to the Laplace equation. The model is given by a differential equation, in which the slope of the scanning curve is related to the slope of the boundary curve by means of contact angle. Empirical models can simulate the boundary curves. Given the two boundary curves, the scanning curve can be well predicted. In this model, only two parameters are introduced to describe the dynamic effect. They can be easily obtained from the experiment, which facilitates the calibration of the model. The proposed model is verified by the experimental data recorded in the literature and is proved to be more convenient and effective.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권4호
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• pp.252-261
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• 2012

해저지하수와 지하수 기원 영양염류 유입량의 시간적 변화특성을 알아보기 위해 2009년 9월부터 2010년 9월까지 2-3개월 간격으로 제주도의 방두만에서 지하수의 유출속도와 영양염류 농도를 측정하였다. 해저지하수의 유출속도는 0~330 cm/day(평균 약 170 cm/day)였으며 조석주기 동안 육상 지하수면과 해수면사이의 수리학적 압력경사의 변화로 인해 고조에서 저조로 갈수록 빨라지는 경향을 보였다. 또한, 해저지하수의 유입량은 겨울철에 비해 여름철에 상대적으로 높았다. 지하수 기원 영양염류 유입량은 방두만내 전체 영양염류 유입양의 용존무기질소는 90~100%, 용존무기인은 70~95%, 용존무기규소는 65~100% 이었으며, 이는 0.9~33 g $carbon/m^2/day$의 유기탄소 생성에 기여를 하는 것으로 나타났다. 따라서, 해저지하수를 통한 영양염류의 유입은 제주도 연안의 부영양화 및 생물생산에 매우 중요한 역할을 담당하는 것으로 보인다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.247-256
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• 2012

본 연구는 다층지반으로 구성된 방조제의 침투변화에 따른 안정성을 검토하기 위하여 현장조사와 역해석 방법으로 투수계수와 침투수량을 결정하고, 제체의 변형량과 유실량 측정을 위하여 침투모형시험을 수행하여 가장 합리적인 수치해석 방법을 결정하였다. 검토결과 방조제는 다층지반구조물로 투수계수 차이에 의해 바닥보호공과 성토체 경계부에서 유실이 발생하고 이로 인해 방조제의 변형이 발생한다는 것을 예측할 수 있었다. 한편 침투모형 시험에 대한 수치해석결과 한계유속에 의한 방법은 실측치가 해석값보다 작게 나왔으나 그 경향이 유사하여 실제 단면에 적용 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권10호
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• pp.41-54
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• 2021

본 연구에서는 침투조절을 위하여 댐이나 보와 같은 수리구조물의 기초지반에 설치되는 차수벽체 형태에 따른 포화 침투거동의 확률론적 거동을 연구하였다. 이를 위해 투수계수의 불확실성과 공간적 변동성을 고려한 정상상태 흐름의 유한요소해석에 기반을 둔 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하였다. Monte Carlo 시뮬레이션의 결과로부터 평가된 지반의 침투거동에 대한 확률분포로부터 수위 변동에 따른 파괴확률을 구함으로써 취약도 곡선을 작성하였다. 취약도 곡선은 침투로 인한 수리구조물과 기초지반의 안정성을 검토하기 위하여 기초지반을 통한 침투유량, 구조물에 작용하는 양압력, 하류 유출면에서의 유출동수경사에 대하여 작성하였다. 생성된 취약도 곡선들로부터 차수벽체 설치 형태가 수위 상승 시 수리구조물과 기초지반의 안정에 대한 신뢰성에 미치는 영향을 연구하였다.

• 지질공학
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• 제14권4호
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• pp.349-360
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• 2004

화강암질풍화토(SP, SM)로 축조된 사면에 사면경사강우강도에 따른 사면 내 간극수압, 침투깊이, 강도정수를 산정하였다. 그리고 불포화토의 전단강도 식을 적용하여 강우에 따른 전단강도의 변화를 비교${\cdot}$분석하였다. 그 결과 강우에 따른 침투속도는 강우강도가 클수록, 사면의 완만할수록 침투가 빨리 진행되었다. Lumb의 이론치와 모형실험의 실측치를 비교분석한 결과 실측치가 더 빠른 것을 알 수 있었다. 그리고 SM은 SP에 비해 전단강도가 크게 나타나는데 세립분이 증가할수록 투수계수가 작아지고 침투율이 작아짐에 따라 침투속도에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 또한, 사면내 전단강도는 1:1.5의 경사에서 가장 작은 전단강도를 보이는데 간극수압의 상승으로 인하여 저하되는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.11-21
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• 2022

본 연구에서는 개별진공압밀공법과 침투압밀공법의 단점을 보완하여 새로운 연약지반 개량공법인 개별진공 침투압밀공법을 개발하여 수치해석을 통해 지반 공학적 거동을 예측하였다. 개별진공 침투압밀공법을 적용할 경우, 대수층이 개량 대상층 중간 또는 하단에 위치하여 피압 대수층인 경우 침하 촉진 및 발생 침하량 증대 효과가 높았다. 대수층에서의 양수량은 일정 수준 이상 되면 침하 거동에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 성토체 내측이나 외측 등 다양한 위치에서 진공 양수정을 설치하여도 침하 및 수평 변위 차이는 미미하였다. 개별진공압밀과 병행하는 경우, 진공압이 적용되는 초기 침하는 진공압의 크기에 영향을 받았지만, 최종 침하량은 진공압의 영향이 미미한 것으로 예측되었다. 또한, 두 공법을 동시에 진행하는 것이 침하속도가 가장 빠르고, 내향 변위도 큰 것으로 예측하였다. 본 연구에서 개발한 공법은 매우 빠른 시점에 목표 침하량에 도달할 수 있으므로 연직배수재 배치 간격을 늘릴 수 있어 경제성을 확보할 수 있는 것으로 확인되었다.