• Geomechanics and Engineering
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• 제19권1호
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• pp.37-47
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• 2019

The main objective of this study is to evaluate and compare the efficiency of ordinary Portland cement (OPC) in enhancing the unconfined compressive strength of soft soil alone and soft soil mixed with recycled tiles. The recycled tiles have been used to treat soft soil in a previous research by Al-Bared et al. (2019) and the results showed significant improvement, but the improved strength value was for samples treated with low cement content (2%). Hence, OPC is added alone in this research in various proportions and together with the optimum value of recycled tiles in order to investigate the improvement in the strength. The results of the compaction tests of the soft soil treated with recycled tiles and 2, 4, and 6% OPC revealed an increment in the maximum dry density and a decrement in the optimum moisture content. The optimum value of OPC was found to be 6%, at which the strength was the highest for both samples treated with OPC alone and samples treated with OPC and 20% recycled tiles. Under similar curing time, the strength of samples treated with recycled tiles and OPC was higher than the treated soil with the same percentage of OPC alone. The stress-strain curves showed ductile plastic behaviour for the untreated soft clay and brittle behaviour for almost all treated samples with OPC alone and OPC with recycled tiles. The microstructural tests indicated the formation of new cementitious products that were responsible for the improvement of the strength, such as calcium aluminium silicate hydrate. This research promotes recycled tiles as a green stabiliser for soil stabilisation capable of reducing the amount of OPC required for ground improvement. The replacement of OPC with recycled tiles resulted in higher strength compared to the control mix and this achievement may results in reducing both OPC in soil stabilisation and the disposal of recycled tiles into landfills.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.430-440
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• 2009

Top-Base Foundation(TBF) was developed in Japan as a factory made concrete product. It is actively used in 6,000 sites by the end of 1980s in Japan and applied for a domestic patent in 1985. It is a shallow foundation whose effectiveness is proven by many relevant researchers and engineers. TBF was introduced to Korea in 1991 and has been applied mainly to architectural structures to date. Currently, the effectiveness in bearing capacity and settlement of TBF is being underestimated for civil engineering structures. Characteristics of Top-Base Foundation studied in Japan and Korea is known as follows: (1) as concrete part and crushed stone behave together, they perform the function of rigid mat; (2) the conical part and pile part of TBF disperses load by interaction with the crushed stone; (3) by preventing lateral strain and differential settlement on lower ground, it improves bearing capacity and constrains settlement at the same time. In Korea, it is used mostly in clayey soft grounds. The formula of bearing capacity and settlement of TBF suggested in Japan give the values of the underestimated. bearing capacity while its settlement is overestimated in comparison with the values measured from the field loading test. Therefore, in this study, the stress delivery mechanism of Top-Base Foundation developed in Japan and Floating Top Base developed in Korea is investigated through numerical analysis and laboratory model test.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.33-42
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• 2006

연성벽체인 보강토옹벽은 변형을 허용하므로 연약지반 상에 구축될 경우 뒤채움재와 연약지반의 변형이 수렴될 때까지 경과시간에 따라 벽체에 작용하는 토압과 옹벽내에 작용하는 보강재의 인장력은 변하나, 이들을 장기간에 걸쳐 계측 및 분석한 사례는 거의 없다. 본 연구에서는 얕은 층의 연약지반상에 실물보강토옹벽을 구축하여 보강재의 변형, 토압, 간극수압 등을 약 16개월 동안 계측 및 분석하였다. 스트레인 게이지를 사용하여 보강재의 변형을 계측하였으며, 특히 부직포의 변형 계측에 스트레인 게이지를 적용하는 새로운 방법을 제안하였다. 대부분의 보강재 변형은 옹벽구축 후로부터 한 달 이내에 발생하고, 약 16개월 동안 계측된 부직포, 직포, 지오그리드에서의 최대변형률은 6.05, 2.92, 2.33%로 나타났다. 보강토옹벽 내에서 간극수압은 무시할 수 있으나, 벽면에서의 수평토압은 옹벽의 저부와 상부에서 정지토압보다 크게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.15-25
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• 2015

본 연구는 연약지반의 강도증진을 목적으로 친환경 헤어섬유를 혼입한 점토흙의 강도 특성을 파악하였다. 본 연구에서는 헤어섬유의 길이 및 혼입율, 시멘트의 첨가량, 양생기간을 변화시키며 헤어섬유 혼입 점토흙의 압축강도 및 인장강도를 조사하였으며, 또한 응력-변형율 특성을 조사하였다. 시험결과, 헤어섬유 혼입점토는 압축 및 인장 모두에서 강도증진을 보였으며, 특히 인장강도에서 보다 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라, 헤어섬유 혼입점토가 파괴시까지 더 큰 변위를 허용하는 것으로 나타났다. 이와같은 결과를 토대로 향후 점토지반 강도증진을 위해 친환경 재료인 헤어섬유를 실무적으로 활용해도 될 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권1C호
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• pp.53-63
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• 2011

본 논문은 터널굴착으로 인해 발생된 인접지반에서의 지반변위가 구조물에 미치는 영향을 지반조건(느슨한 모래, 조밀한 모래, 연약한 점토, 단단한 점토) 및 시공조건(지반손실량)을 달리하면서 지반-구조물 상호작용이 고려된 상태에서 조사한 것이다. 터널굴착에 의해 발생된 지반변위에 노출된 4층 블록식구조물이 서로 다른 지반조건 및 시공조건(지반손실량)에 노출될 때 발생되는 구조물 거동이 수치해석을 통해 조사되었다. 수치해석을 위한 구조물은 소요전단 및 인장강도 이상의 응력이 발생할 때 구조물에 실제크랙이 발생될 수 있도록 개별요소법(DEM)을 이용하여 모델링되었다. 터널굴착유발 지반변위에 노출된 4층 블록식구조물의 거동 및 손상정도가 지반변위의 크기에 따라 조사되었으며, 발생된 구조물의 거동 및 손상정도는 구조물에 발생한 변형, 크랙크기 및 분포를 고려하여 지반조건 및 시공조건(지반손실)별로 비교되었다. 뿐만 아니라, 다양한 지반조건 및 시공조건(지반손실)의 변화에 의해 구조물에 유발될 수 있는 손상정도의 크기가 손상도 예측기준 (Son and Cording, 2005)을 사용하여 제시되었다. 이러한 결과들은 향후 터널굴착으로 인해 유발되는 인접구조물의 손상을 제어하고 최소화하는데 필요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.47-59
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• 2023

본 연구에서는 점토질 모래(SC)를 대상으로 실내시험을 수행하여 물리적 특성, 압밀/투수 특성, 응력-변형 특성을 분석하고, 세립분 함유량에 따라 모래에서 점토로 흙의 역학적 성질이 변화되는 전환 세립분 함유율을 도출하였다. 또한 현장 적용성 평가를 위해 실제 과다침하로 인하여 문제가 발생된 연약지반 개량 현장의 계측자료를 수집하여 실내시험 및 수치해석 결과를 바탕으로 도출된 침하특성과 현장에서 계측된 실제 침하특성을 비교·분석하여 SC의 압밀 대상층 적용성 평가를 수행하였다. 실내시험 및 압밀해석 결과 SC는 세립분 함유율 25%이상에서 사질토에서 점성토로의 역학적 특성 변화가 나타났으며, 점성 토로의 역학적 특성 전환은 점토입자의 함유율과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 연약지반 현장의 수치해석을 통해 전환 세립분 함유율 이상의 점토질 모래를 압밀 대상층으로 적용한 경우, 침하량이 계측침하량 대비 평균 91.2%로 거의 일치하는 결과를 확인하였다. 따라서 연약지반 설계에서 압밀대상층 범위 선정 시 전환 세립분 함유율 이상의 점토질 모래는 연약지반에 포함하여 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권12호
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• pp.77-86
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• 2020

본 논문에서는 얕은 기반암 심도 및 지진 위험도가 상대적으로 낮은 지역에서 부지의 고유주기와 입력지진파의 평균주기의 영향에 따른 전단강도 보정의 필요성을 평가하였다. 이를 위해 일반적으로 널리 사용되는 Modified Kondner-Zelasko(MKZ) 모델과 함께 미소변형률뿐만 아니라 대변형률 영역에서의 응력-변형률 거동을 모사할 수 있는 General Quadratic/Hyperbolic(GQ/H) 모델을 사용하였다. 6개 부지의 다운홀 시험 자료와 평균주기가 다른 3개의 입력지진파를 사용하여 1차원 부지응답해석을 수행하였다. 그 결과, 입력지진파의 평균주기뿐만 아니라 부지의 고유주기에 따라 전단강도 보정 적용 유무에 따른 해석 결과의 차이가 발생했다. 부지의 고유주기의 영향을 파악하기 위해 유효최대지반가속도, 최대전단변형률 및 증폭계수와의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과, 부지의 고유주기가 길고 연약한 지반일수록 그 차이가 더욱 커지는 것을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.887-897
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• 2018

수직구와 수평 터널 주위 지층 변화, 지진파 방향성이 접속부의 동적 거동 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 유한 요소 기반의 MIDAS GTS NX 프로그램을 이용한 3차원 시간이력 해석을 통해 검토하였다. 연구결과 연약지반에서 장주기의 지진파가 수평 터널 방향으로 발생하였을 때 접속부 상부에서 최대 변위가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 수직구와 수평 터널의 서로 다른 거동 및 지층 경계면의 영향으로 인해 응력집중 현상이 발생하여 문제가 될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 연구 결과는 수직구와 수평 터널의 접속부 구조물 내진설계를 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.43-51
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• 2010

부산 인근에 위치한 낙동강 하구 일대에는 두터운 충적층이 약 100m 전후의 두께로 매우 두텁게 분포하고 있다. 지질학적 측면에서 살펴보면 약 20,000년 이전부터 퇴적이 시작되었던 것으로 예측되고 있다. 최근에 와서 이 일대에는 대단위 매립공사와 부지조성공사가 곳곳에서 수행되고 있어서 안전한 설계를 위해 명확한 지반특성, 특히 명확한 연약점성토의 비배수 전단강도의 규명이 절실히 필요한 상황이다. 그러나 이 지역 연약점성토의 분포심도가 매우 깊고 예민비가 큰 특성 등으로 인하여 이 지역을 대표하는 비배수 전단강도 특성을 아직까지 명쾌하게 규명하지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 낙동강 하구 일대의 장유, 양산, 부산신항, 화전 그리고 신호 지역의 두텁게 퇴적되어 있는 점토층에서 불교란 시료를 채취하여 실내시험(일축압축시험, 비압밀비배수시험, 등방압밀 비배수압축시험, Ko압밀 비배수 압축시험 및 인장시험) 및 시료의 교란을 최소화 할 수 있는 현장시험(현장베인시험, 피에조콘관입시험)을 수행하여 비교 분석을 통하여 부산 점토의 비배수 전단강도 특성을 검토해 보았다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.11-18
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• 2005

본 연구에서는 지오그리드로 보강된 성토지지말뚝의 보강 및 아칭효과를 분석하기위하여 실대형 현장모형시험과 2차원 평면변형 수치해석을 수행하였다. 연약지반 상 지오그리드로 보강된 성토지지말뚝의 현장모형시험은 $3{\times}3$ 콘크리트말뚝을 말뚝간격변화에 따라 연약지반에 타입하고 지오그리드를 포설한 후, 침하량, 수직하중, 지오그리드의 스트레인을 계측하였다. 또한 2차원 수치해석은 범용 유한차분해석 프로그램인 FLAC 2D를 이용하여 현장모형시험에 대한 비교해석을 실시하였다. 각각의 현장모형시험 및 수치해석결과, 말뚝 보강에 의한 지반의 아칭효과는 말뚝캡 중앙부에서 가장 크게 발생하였으며, 말뚝-지반-지오그리드의 강성차이로 인하여 지오그리드에 인장력이 유발되고 지오그리드 인장력발생에 의한 하중전이로 전체 지오그리드 및 성토지지말뚝 보강지반의 부등침하가 급격히 감소하였다. 또한, 말뚝간격에 따른 보강효과는 말뚝간격 $D/b{\geq}6.0$일 경우 보강효과가 거의 없는 것으로 도출되었다.