• 대한토목학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.789-799
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• 2019

교대, 통로박스 등 말뚝기초로 지지된 구조물에서는 침하가 거의 발생하지 않지만, 구조물 저면 하부에는 공동이 발생하게 된다. 이에 따른 문제점으로는 측면지반에서 공동으로 유출된 토사에 의해 구조물 측면 지반의 침하를 가속화하여 더 큰 침하가 발생하게 된다. 따라서 말뚝 기초로 지지된 구조물 하부의 공동 발생으로 인한 문제점을 예방하고자 구조물의 측면에 쉽게 설치가 가능한 토사유입차단판(soil Flow Protector; 이하 'FLP')이 개발되었다. 본 연구에서는 FLP의 침하감소 효과를 입증하고 최적 길이를 산정하고자 실내모형실험을 수행하였고, 그 결과 FLP의 설치함으로서 측면지반의 침하량이 감소하고 공동으로의 토사 유출을 방지하였고, FLP의 강성이 작으면 상부의 토압은 정지 또는 주동영역이 되어 안정성에 유리하지 않지만, 충분히 크면 상부의 토압은 수동영역이 되어 안정성에 유리하다. 또한 FLP의 강성이 작은 경우에는 일정 길이 비 이상에서는 오히려 감소하였으나, 큰 경우에는 설치길이가 증가할수록 침하량 감소에 효과적이다. 이에 따른 박스구조물 높이(H = 250 mm)에 대한 최적 길이 비는 연성 1.38, 강성 0.73으로 산정되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제8권5호
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• pp.1255-1276
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• 2015

The importance of considering soil-structure interaction effect in the analysis and design of RC frame buildings is increasingly recognized but still not penetrated to the grass root level owing to various complexities involved. It is well established fact that the soil-structure interaction effect considerably influence the design of multi-storey buildings subjected to lateral seismic loads. The shear walls are often provided in such buildings to increase the lateral stability to resist seismic lateral loads. In the present work, the linear soil-structure analysis of a G+5 storey RC shear wall building frame resting on isolated column footings and supported by deformable soil is presented. The finite element modelling and analysis is carried out using ANSYS software under normal loads as well as under seismic loads. Various load combinations are considered as per IS-1893 (Part-1):2002. The interaction analysis is carried out with and without shear wall to investigate the effect of inclusion of shear wall on the total and differential settlements in the footings due to deformations in the soil mass. The frame and soil mass both are considered to behave in linear elastic manner. It is observed that the soil-structure interaction effect causes significant total and differential settlements in the footings. Maximum total settlement in footings occurs under vertical loads and inner footings settle more than outer footings creating a saucer shaped settlement profile of the footings. Each combination of seismic loads causes maximum differential settlement in one or more footings. Presence of shear wall decreases pulling/pushing effect of seismic forces on footings resulting in more stability to the structures.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.287-297
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• 2019

본 연구에서는 공동 발생 지반에 대한 안정성 분석을 목적으로 포장층 두께와 교통하중 크기를 고려한 일련의 유한요소 수치해석을 수행하였다. 본 수치해석 방법의 타당성 검증을 위해 선행된 수치해석 연구를 활용하여 공동 발생 지반의 역학적 거동을 모사하였으며, 기존의 현장계측 결과와 비교·분석하였다. 또한, 수치해석 결과로부터 지반의 간극비, 지표침하, 전단응력의 변화를 확인함으로써 전반적인 지반의 역학 거동을 확인할 수 있었으며, 본 연구에서 산정한 응력비 및 비파괴심도와 지표침하량의 관계를 이용하여 공동 발생 지반의 안전성을 분석하였다. 그 결과, 포장층 두께가 감소하고 교통하중 크기가 증가할수록 지표침하량의 증가와 함께 비파괴심도 및 지반의 전반적인 안정성은 감소함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권11호
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• pp.33-46
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• 2013

본 연구는 최근 기상이변의 영향으로 활발히 진행 중인 댐 치수능력사업의 일환으로, 운영 중인 콘크리트 표면차수벽형석괴댐(Concrete Face Rockfill Dam, CFRD)에서 측정된 계측결과와 시간 의존적 점탄성모델인 Kelvin 모델을 회귀분석하여 댐완공 이후 추가적인 하중증가 없이도 발생되고 있는 크리프(Creep)와 같은 댐의 장기 변형특성을 예측하고, 이와 같은 댐의 변형특성이 댐 제체를 구성하는 재료의 물리적 특성치(E, G, K) 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 댐의 장기적인 변형거동에 따른 물리적 특성치 변화가 댐 안정성에 미치는 영향과 댐 증고 시 댐의 장기적인 안정성 확보를 위한 합리적인 댐 안정성 평가방법을 제시하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제29권6호
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• pp.605-612
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• 2020

To improve the initial strength and stability of lightweight-foamed concrete, which shows suitable sound absorption and insulation characteristics, the effect of CO₂-reduced cement on the properties of the concrete was investigated. Various mixing ratios were applied by substituting a certain amount of slag and Calcium Sulfo Aluminate (CSA) in CO₂-reduced Ordinary Portland Cement (OPC) and the physical properties of the samples were examined using the Korean Standard. The kiln temperatures of the CSA were 100-200℃ ; these values are lower than those of OPC and can lead to energy saving. In addition, the low limestone content reduces greenhouse gas emissions by 20 %. Adding a small amount of CSA in OPC content activates Ca-Al-H₂-based hydrates, and the initial compressive strength of the concrete is improved. As the CSA content increased, the thermal conductivity of the concrete decreased by up to 8% compared to plain concrete, thus indicating an improvement in its insulation. Therefore, the settlement stability was improved as the addition of CSA shortened the setting time.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.189-200
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• 2023

도시화와 산업화에 따라 도심지에 개발이 늘어나면서 지반침하로 인한 피해가 지속적으로 발생되고 있으며, 도심지에서의 건물붕괴는 대규모 인명 및 재산 피해로 이어질 위험이 크다. 굴착지반에 균등하지 않은 하중이 작용하고, 대상지반의 사전지식이 없는 경우의 지반거동에 대해서는 연구가 거의 이루어지지 않았다. 이에 따라 지반 조사 정보가 없는 흙막이 공사의 굴착 과정에서 발생되는 배면 지반의 침하거동을 분석하는 방법이 기존에는 없었고, 본 연구에서는 시계열 데이터를 가공하여 상대적 침하거동과 상호관련성을 분석하여 흙막이 벽체 배면 지반의 침하거동을 분석하고자 하였다. 본 논문에서는 평균침하량차지수와 평균상대침하량차를 정의 및 계산하였으며, 이를 좌표계에 도시하여 시간경과에 따라 측점간의 상대적 침하거동을 분석하였다. 또한 관측점들의 군집을 분류할 수 있는 기준이 필요하여 k-평균군집분석과 Dunn Index를 이용하여 분류하였다. 분석결과 계측지점의 침하량이 일정한 값으로 수렴하면서 모든 군집들이 안정영역으로 이동한 것을 확인할 수 있었으며, 군집은 세분화되었다. 이러한 분석결과를 바탕으로 연구대상의 각 측점 간 상관관계를 분석하여 연구대상 지반의 독자거동영역과 동일거동영역을 구분할 수 있었다. 이처럼 측점들 간의 상대적 침하거동을 분석을 통해 거동영역을 구분할 수 있다면, 주변지역의 융기, 지반파괴영역 예측, 터파기 공사 시 활동파괴의 방지 등 침하관리와 안정관리에 도움을 줄 수 있다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권9호
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• pp.25-33
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• 2023

효과적인 연약지반 개량을 위해서는 연약지반 위에 구조물의 축조나 성토를 진행할 시 계측활동을 통하여 지반의 거동특성 및 안정관리를 실시하여야 한다. 연약지반의 여러 현장에서 계측관리가 필요하고 그에 따른 침하량 예측방법을 적용할 때 최종침하량의 정확성이 향상된다. 그러나 이는 실제 지반의 거동과 초기 설계 계획과 많은 차이점을 보이고 있다. 이러한 설계상의 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 계측자료를 토대로 장기침하량을 예측하는 방법인 쌍곡선법(Hyperbolic method)를 사용하여 연구대상지역인 전남 영암-해남 연약지반의 계측침하량을 분석하였다. 대상지역의 최종 압밀성토가 종료된 시점부터 계측기간별 압밀도의 변화를 통하여 최종침하량을 예측하였으며, 압밀도의 변화에 따른 최종침하량을 유한요소해석과 현장계측값을 비교·분석하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제13권2호
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• pp.217-235
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• 2017

The stability prediction of shallow buried tunnels is one of the most difficult tasks in civil engineering. The aim of this work is to predict the state of collapse in shallow tunnel in layered soils by employing non-associated flow rule and nonlinear failure criterion within the framework of upper bound theorem. Particular emphasis is first given to consider the effects of dilation on the collapse mechanism of shallow tunnel. Furthermore, the seepage forces and surface settlement are considered to analyze the influence of different dilation coefficients on the collapse shape. Two different curve functions which describe two different soil layers are obtained by virtual work equations under the variational principle. The distinct characteristics of falling blocks up and down the water level are discussed in the present work. According to the numerical results, the potential collapse range decreases with the increase of the dilation coefficient. In layered soils, both of the single layer's dilation coefficient and two layers' dilation coefficients increase, the range of the potential collapse block reduces.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.49-56
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• 2022

본 연구에서는 공동이 발생된 도로 하부지반에서의 영향인자 분석과 지반의 안정성을 평가하기 위하여 다양한 영향인자(공동형상 및 규모, 포장층 두께, 교통하중의 크기)를 고려한 유한요소 수치해석을 수행하였다. 본 연구에서 적용된 수치해석 방법 및 결과에 대한 신뢰성을 검증하기 위하여 기존 연구 및 현장계측 결과와 비교·분석하였다. 수치해석 결과로부터 얻은 연직변위분포, 지표침하분포 및 침하량, 응력비 분포, 안전율 분포를 통해 영향인자 간의 상관관계를 분석하였으며, 도로 하부지반의 전반적인 역학적 거동 분석을 통해 지반의 안정성을 평가하였다. 그 결과, 공동규모 및 교통하중이 증가하고 포장층 두께가 감소할수록 공동 상부의 연직변위 및 지표침하량이 크게 나타났으며 허용안전율 미만의 위험지반영역이 증가하여 지반의 안정성 감소가 크게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한 공동의 형상이 사각형일 경우 원형의 공동일 때보다 지반의 안정성 감소가 크게 나타났다. 이러한 결과를 통해 공동이 발생된 도로 하부지반의 전반적인 안정성에 대해 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회지
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• 제41권2호
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• pp.92-103
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• 1999

A series of field tests were performed to suggest a rational method for the stability evaluation of soft clay. The behavior of settlement-displacement obtained by field monitoring system was used to compare and analyze with various stability evaluation methods, and to investigate the applicability of the methods for stability evaluation of soft clay. The limit equilibrium method, numerical analysis and field monitoring methods were used to analyze the stability evaluation. The horizontal displacement was abruptly increased when physicla properties of soft clay reached its maximum values and therefore, the values of these properties could be used to the fundamental data for stability evaluation. The evaluation of the stability of clay embankment was suggested to use inclination of ccrve rather than critical line, and the minimum satey factor of 1.2 or larger for natural clay was recommeded . Therefore, the evaluation of short term stability of soft clay could be effectively peformed with the hypefrbolic model and the field monitored data.