• Geomechanics and Engineering
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• 제13권4호
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• pp.671-683
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• 2017

Groundwater control is a significant issue in most underground construction. An estimate of the inflow rate is required to size the pumping system, and treatment plant facilities for construction planning and cost assessment. An estimate of the excavation-induced drawdown of the initial groundwater level is required to evaluate potential environmental impacts. Analytical and empirical methods used in current engineering practice do not adequately account for the effect of the jointed-rock-mass anisotropy and heterogeneity. The impact of geostructural anisotropy of fractured rocks on tunnel inflows is addressed and the limitations of analytical solutions assuming isotropic hydraulic conductivity are discussed. In this paper the unexcavated Zagros tunnel route has been classified from groundwater flow point of view based on the combination of observed water inflow and numerical modeling results. Results show that, in this hard rock tunnel, flow usually concentrates in some areas, and much of the tunnel is dry. So the remaining unexcavated Zagros tunnel route has been categorized into three categories including high Risk, moderately risk and low risk. Results show that around 60 m of tunnel (3%) length can conduit the large amount of water into tunnel and categorized into high risk zone and about 45% of tunnel route has moderately risk. The reason is that, in this tunnel, most of the water flows in rock fractures and fractures typically occur in a clustered pattern rather than in a regular or random pattern.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권2호
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• pp.159-170
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• 2021

Particle size of tailings in different areas of dams varies due to sedimentation and separation. Saturated hydraulic conductivity of high-stacked talings materials are seriously affected by void ratio and particle breakage. Conjoined consolidation permeability tests were carried out using a self-developed high-stress permeability and consolidation apparatus. The hydraulic conductivity decreases nonlinearly with the increase of consolidation pressure. The seepage pattern of coarse-particle tailings is channel flow, and the seepage pattern of fine-particle tailings is scattered flow. The change rate of hydraulic conductivity of tailings with different particle sizes under high consolidation pressure tends to be identical. A hydraulic conductivity hysteresis is found in coarse-particle tailings. The hydraulic conductivity hysteresis is more obvious when the water head is lower. A new hydraulic conductivity-void ratio equation was derived by introducing the concept of effective void ratio and breakage index. The equation integrated the hydraulic conductivity equation with different particle sizes over a wide range of consolidation pressures.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.21-31
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• 2018

버켓기초(bucket foundation)는 해상 구조물 지지를 위해 사용되는 구조물로 간편하고 빠르게 지반에 설치할 수 있어 종래의 기초를 대체하여 해양에서 널리 활용되고 있다. 버켓기초는 기초 자중과 버켓 내부의 물을 외부로 배출시킴으로써 발생하는 내외부 압력차를 이용해 설치된다. 버켓기초가 모래지반과 같이 투수성이 높은 지반에 설치될 경우에는 석션압에 의해 버켓 외부지반에서 내부방향으로 침투수류(seepage flow)가 형성된다. 석션압에 의해 발생하는 상향의 침투수류는 내부지반의 유효응력을 감소시켜 버켓기초의 관입저항력을 낮추는 역할을 하지만 내부지반이 연약해 지고융기(heaving)되는 현상이 발생할 수 있다. 이는 버켓기초가 목표 깊이까지 설치되는 것을 저해하고 장기거동에 영향을 줄 수 있다. 하지만 현재까지도 이에 대한 연구가 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 축소모형실험을 통해 버켓기초 설치 중 발생하는 석션압과 지반 교란현상을 실험적으로 평가하였다. 이를 위해 버켓기초의 선단부 두께, 관입속도와 자중이 각각 석션설치 및 지반교란에 미치는 영향을 실험적으로 확인하고 교란된 지반의 물성을 추정하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.5-17
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• 2022

저수지 제방의 침투제어를 목적으로 설치하는 감압정의 성능은 감압정의 직경, 간격, 관통율, 지반의 투수계수, 기초지반 지층의 두께 등 다양한 변수에 의해 영향을 받는다. 따라서 침투수압 경감을 목적으로 감압정을 채택하는 경우 이러한 매개변수를 충분히 검토하여 감압정의 설치제원을 결정해야 한다. 본 연구에서는 저수지 제방의 침투제어를 위한 대책공법으로 제방의 하류부에 감압정과 제방의 상·하류부에 토목섬유 블랭킷(이하 블랭킷)을 병행하여 설치하는 경우 블랭킷의 길이가 감압정의 성능에 미치는 영향을 평가하였다. 상·하류 블랭킷 길이-유량 관계에서 상류 블랭킷의 길이가 증가할수록 감압정에서 배출되는 유량은 감소하며, 하류 블랭킷의 길이가 증가할수록 감압정의 배출 유량은 증가하는 것으로 나타났다. 상·하류 블랭킷 길이-간격 관계에서 상류 블랭킷의 길이가 증가할수록 감압정의 간격은 증가하며, 하류 블랭킷의 길이가 증가할수록 감압정의 간격은 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 블랭킷과 감압정을 병행하여 설치함으로써 댐제방의 침투안정성을 확보하고자 하는 경우 침투유량의 배출을 최소화하고 감압정의 간격 확대를 통한 경제성 확보를 위해서는 상류의 블랭킷 길이 증가가 하류의 블랭킷 길이 증가보다 더 효율적인 것으로 나타났다.

• 토지주택연구
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• 제9권2호
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• pp.51-57
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• 2018

The causes of landslides are dependant on rainfall events and the soil characteristics of a slope. For the conventional slope stability, the slope stability analysis has been carried out assuming the saturated soil theory. But, in order to clearly explain a proper soil slope condition by rainfall, the research should be performed using the unsaturated soil mechanism suitable for a soil slope in the field. In the study, by using two major categories of soils in Korea, such as granite and gneiss weathered soils, landslide model test and finite element method have been compared with the difference of seepage and soil stability analysis. The hydraulic conductivity of gneiss weathered soil is slower than that of granite weathered soil, and the gneiss weathered soil contains much finer soils than the granite weathered soil. It was confirmed that the instability of the slope was progressing slowly due to the slow rate of volumetric water content of the surface layer.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.5-16
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• 2002

사면 내의 지하수 유동과 사면의 안정성에 대한 강수의 영향을 평가하기 위하여 수리지질역학적 수치 모델이 제시되었다. 이 수치 모델은 변형성 지질매체 내에서의 포화-불포화 지하수 유동을 설명하는 완전 연동된 간극탄성론적 지배 방정식들과 Galerkin 유한요소법에 근거하여 개발되었다. 이렇게 개발된 완전 연동된 수리지질역학적 수치 모델은 다양한 강수량 조건 하에 있는 불포화 사면에 대한 일련의 수치모의실험에 적용되었다. 이러한 수치모의실험 결과들은 강수량이 증가할수록 사면의 전반적인 수리역학적 안정성이 저하되며 잠재적인 파괴가 사면 전단부에서부터 시작되어 사면 정상부 쪽으로 팽창됨을 보여주고 있다. 강수량이 증가함에 따라 수리지질학적으로는 압력수두와 전체 수리수두가 증가한다. 그 결과 지하수면이 상승하고 불포화대가 감소하며 삼출면이 사면 전단부로부터 사면 정상부쪽으로 팽창하고 이러한 삼출면에서의 지하수 유동 속도도 증가하게 된다. 한편 강수량이 증가함에 따라 지질역학적으로는 사면 전단부를 향해 수평 변위는 증가하지만 수직 변위는 감소하게 된다. 이는 강수량 증가에 따른 지하수면의 상승에 수반하는 부력에 기인하는 것으로 해석된다. 그 결과 사면의 전반적인 변형이 사면 전단부를 향해 심화되고 전단파괴 안전율이 1 이하인 불안전한 지역이 사면 전단부에서 두꺼워지면서 사면 전단부에서부터 사면 정상부 쪽으로 팽창하게 된다. 또한 수치모의실험 결과들은 이러한 잠재적인 전단파괴면과 지표면 사이의 지반에서는 잠재적인 인장파괴가 발생할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.33-41
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• 2017

본 연구에서는 3차원 구조의 토목섬유인 지오셀을 사면 법면 보호공으로 설치 시 사면 지표면의 수평투수계수 증가에 따른 안전율 증가 효과에 대하여 분석하였다. 지오셀의 수평투수능력과 보강효과를 평가하기 위해 실내실험으로 각각 수평투수실험을 수행하였다. 지오셀을 설치한 지반이 무보강지반보다 수평투수계수가 증가되었으며, 다공율이 6.43%인 기존 지오셀(지오셀 B)보다 38.18%인 격자구조의 지오셀 A를 지반에 설치했을 때, 수평투수계수가 더 증가하는 것으로 나타났다. 사면안정해석 컴퓨터 프로그램인 Soilworks를 사용하여 실내실험 결과와 강우강도를 모델링한 성토사면에 적용 후 침투해석과 사면안정해석을 수행하였다. 사면안정해석 결과 강우시 지오셀 보강사면의 지하수위 상승 억제 및 지표의 강우 유출효과를 확인하였으며, 내부마찰각과 겉보기 점착력의 증가와 더불어 수평투수계수의 증가로 인하여 사면의 안전율이 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국농공학회지
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• 제33권4호
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• pp.105-120
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• 1991

This study was performed to investigate the minimum safety factor of embankment in consideration of seismic coefficient by the psuedo-static analysis The variables were cohesion, the internal friction angle, angle of slope, height of seepage, height of embankment, depth of replacement The results obtained were compared with those by Fellenius method, simplified Bishop method and Janbu method. The results were summarized as follows: 1.The increasing rate of the minimum safety factor with the increasing of cohesion appeared larger in Fellenius method and Bishop method than in Janbu method. And that with the increasing of the internal friction angle appeared the lowest value in Janbu method. The minimum safety factor was influenced larger on the internal friction angle than on cohesion. 2.The variation of the minimum safety factor with the height of seepage at 0m and 5 m was nearly similar to Fellenius method, Bishop method and Janbu method. On the other hand, it was decreased suddenly at 25 m. 3.The minimum safety factor with the height of embankment was decreased remarkably under 10 m with the increasing of seismic coefficient. But, it was decreased slowly more than 10 m. As the height of embankment was low, the influence of cohesion appeared larger. 4.In heigher case of the depth of replacement, the phenomenon of reduction of the minimum safety factor appeared remarkably with seismic coefficient increased. And in lower case of the depth of replacement, the minimum safety factor was similar in Fellenius method and Bishop mehtod. But it appeared larger in Bishop method and Janbu method than in Fellenius method with the depth of replacement increased. 5.As the cohesion and the internal friction angle were large, the phenomenon of reduction of the minimum safety factor with the increasing of seismic coefficient appeared remarkably. Also, the influence of seismic coefficient in minimum safety factor appeared larger with the soil parameter increased. 6.When the seismic coefficient was considerated, investigation of the structural body on the slope stability appeared profitably in Fellenius method and Janbu method than in Bishop method.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.13-27
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• 2014

Catchments soil erosion, one of the most serious problems in the mountainous environment of the world, consists of a complex phenomenon involving the detachment of individual soil particles from the soil mass and their transport, storage and overland flow of rainfall, and infiltration. Sediment size distribution during erosion processes appear to depend on many factors such as rainfall characteristics, vegetation cover, hydraulic flow, soil properties and slope. This study involved laboratory flume experiments carried out under simulated rainfall in a 3.0 m long ${\times}$ 0.8 m wide ${\times}$ 0.7 m deep flume, set at $17^{\circ}$ slope. Five experimental cases, consisting of twelve experiments using three different sediments with two different rainfall conditions, are reported. The experiments consisted of detailed observations of particle size distribution of the out-flow sediment. Sediment water mixture out-flow hydrograph and sediment mass out-flow rate over time, moisture profiles at different points within the soil domain, and seepage outflow were also reported. Moisture profiles, seepage outflow, and movement of overland flow were clearly found to be controlled by water retention function and hydraulic function of the soil. The difference of grain size distribution of original soil bed and the out-flow sediment was found to be insignificant in the cases of uniform sediment used experiments. However, in the cases of non-uniform sediment used experiments the outflow sediment was found to be coarser than the original soil domain. The results indicated that the sediment transport mechanism is the combination of particle segregation, suspension/saltation and rolling along the travel distance.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.1-9
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• 2020

본 연구는 비정상류 조건에서 오염원 유출을 방지하기 위한 경사식호안 해상폐기물매립장 차수시스템에서 오염원의 이동을 알아보기 위하여 해석을 수행하였다. 차수시스템은 바닥과 측면으로 구성하였다. 바닥차수시스템은 불투수 점토층이 측면차수시스템은 HDPE 차수시트가 주 역할을 하고 부수적으로 중간보호층이 차수를 담당한다. SEEP/W와 CTRAN/W 프로그램을 이용하여 침투·이류 분산 해석을 실시하였다. 해석결과, 조석에 따른 수위변동을 고려한 비정상류 조건 하 에서의 전수두, 간극수의 유속벡터가 시간에 따라 크기 및 방향이 바뀌고 오염원 분산 농도가 변화하였다. 조석차 2m일 경우와 8m일 경우를 비교하면 조차가 클수록 비정상류조건에서의 오염물의 농도가 증가하였다. 오염원 농도 변화율이 조석의 변화에 따라 오염원 농도 변화율 기울기의 변화되어 결과적으로 오염원 유출이 정상류 상태에 비하여 작은 것으로 나타났다.