최근 철도는 고속화를 위해 콘크리트궤도를 적용하는 추세이고 연약지반 구간에 건설된 철도는 장기간에 걸친 작은 양의 침하발생으로도 침하에 민감한 콘크리트 궤도의 침하량 허용범위를 초과하여 궤도의 손상과 뒤틀림을 초래할 수 있다. 연약지반에 건설된 철도의 잔류침하를 효과적으로 제어 할 수 있는 방법으로 성토지지말뚝공법을 들 수 있으며 성토하중을 말뚝머리로 전달하기 위해 콘크리트 슬라브가 사용되기도 하나 하중이 전달되는 과정에 나타나는 성토체 내부의 아칭효과를 극대화하는 토목섬유를 이용한 방법이 보다 경제적이다. 그러나 토목섬유 등으로 인해 집중된 성토하중을 받는 성토지지용 말뚝은 일반적으로 교량구조물에 사용하는 PHC말뚝을 그대로 사용하고 있으며 이는 필요이상으로 높은 강도의 재료를 사용함으로써 재료의 효율성이 크게 떨어지고 있는 실정이다. 이에 따라 해외의 적용사례 조사를 통해 성토지지용으로 가장 적합한 말뚝의 형식으로 현장타설 콘크리트 말뚝을 선정하고 산업부산물을 이용한 배합설계와 압축강도시험을 통해 성토지지용 말뚝재료의 최적 배합조건을 도출하였다. 그리고 최적배합조건을 적용한 성토지지용 현장타설말뚝이 기존 PHC말뚝에 비해 재료의 효율성이 약 2.8배 뛰어나다는 것을 수치해석을 통해 확인하였다.
선진국에서는 준설토의 고함수비 특성을 제어하기 위해 다양한 고화제를 이용하는 공법을 개발하고 있으며 이 중 점토에 시멘트를 혼합하는 방법은 주로 심층혼합공법 등 연약지반의 개량공법으로 사용되어 왔다. 그러나 이에 관련된 연구는 고화제가 10% 전후의 혼합률을 갖고 있으며 이러한 혼합점토의 단기적인 특성에 대한 실험적 구명에 집중되어 왔다. 본 연구에서는 연약지반의 개량공법 적용 시 준설점토를 시멘트와 친토양 경화재로 고결시켜 장비의 주행성을 확보할 목적으로 시멘트와 친토양 경화재(NSS)를 혼합교반 하였다. 이를 바탕으로 원지반의 건조중량 대비 시멘트, NSS의 혼합비 및 양생기간(7일, 14일, 28일)에 따른 개량토의 일축압축강도 특성을 규명하고자 하였으며, 준설토 재활용을 위한 기술개발을 위하여 경량화제를 첨가하지 않은 시멘트혼합처리 방법과 친토양 경화재인 NSS를 혼합한 지반의 강도특성을 제공함으로써 차후 연약지반 개량을 위한 장비의 주행성을 확보하는데 연구의 목적을 두었다.
본 연구에서는 시멘트혼합처리토를 활용한 경사 자립식 흙막이공법에 대한 설계법과 해석법에 대하여 연구하였다. 경사 자립식 흙막이 벽체의 경우 경사에 따른 주동토압계수의 감소와 자중효과로 주동측압이 감소하고 수동토압계수의 증가와 자중모멘트의 증가로 인해 전체적인 안정성이 증가하였다. 흙막이 벽체는 경사에 따라 굴착측으로의 전도파괴에서 활동파괴로의 형태 변화가 발생되었고, 최적의 경사는 10°인 것으로 평가되었다. 수치해석에서의 전체 안정성은 강도감소법과 비교하여 한계평형해석이 보수적인 결과를 도출하므로 설계 시 본 방법으로 검토해야 하는 것으로 나타났다. 매개변수 연구 결과, 지지력파괴와 압축파괴에 대한 안정성은 상재하중이 작은 경우(약 20kPa 이하) 경사 10°이상에서는 크게 증가하지 않았다. 배면 지반의 점착력이 있는 경우 수치해석과 유사한 결과는 점착력을 고려한 경우로 나타났다. 활동, 전도, 전단, 인장에 대한 안정성은 벽체의 두께에 비례하여 증가하지만, 일정 경사각(약 10°) 이상에서는 벽체의 두께와 상관없이 지지력과 압축응력의 안정성에 큰 변화가 없는 것으로 평가되었다.
This study was conducted to find out the effects of hydroseeding material and seed mixture on the revegetation of rock cut-slopes by PEC4 (Polymer-Ecology-Control) Hydroseeding Measures. PEC4 hydroseeding material was applied to four cut-slopes using hydroseeding measures from April to August, 1999, and the field survey was carried out by monthly. PEC4 material consisted of bark compost and organic soil amendments. This material has high content of organic matter and high level of water holding capacity. PEC4 hydroseeding material shows low level of soil hardness, so it gives to good condition for seed germinating and plant growing in early stage. PEC4 material attached at rock cut-slopes by two types of adhesive agent was not eroded by rainfall. The plant coverage and number of plant species were affected by mixing ratio of seeds and seeding timing. From the viewpoint of plant establishment, the optimal hydroseeding timing of mixed seeds for plant growth seems to be in May. Most of the plant seeds were germinated well and they covered rock cut-slopes so quickly and effectively. Plant importance value of Silene armeria and Platycodon grandiflorum. were higher than any other seeded-native species in the competition between native species and exotic species, so they have enough possibility to be used for slope revegetation works. Thus it leads to conclusion that the revegetation method used in this experiment was a very effective method for plant establishment on rock cut-slopes.
In order to investigate the extent and degree of arsenic and heavy metal contamination and the bioavailability of toxic elements around the abandoned mine in Korea, an environmental geochemical survey was undertaken in the Daduk mine. After appropriate preparation, tailings, soil, stream sediment, crop plant and fingernail samples were analysed for As, Cd, Cu, Pb and Zn by ICP-AES and ICP-MS. Elevated levels of 8,782 mg/kg As, 8.3 mg/kg Cd, 489 mg/kg Cu, 3,638 mg/kg Pb and 919 mg/kg Zn were found in tailings from the Daduk mine. These significant concentrations can impact on soils and sediments around the tailing ponds. Mean concentrations of As, Cd, Pb, Cu and Zn in soils are significantly higher than those in world average soil, especially for As and Pb. Element concentrations in sediments decrease with distance from the tailing ponds due to a dilution effect by the mixing of uncontaminated sediments. Arsenic and Cd are elevated in rice grains and stalks, and Cu and Zn concentrations in chinese cabbage, sesame and bean leaves are higher than the upper limit values for normal plant. Arsenic concentration in fingernails of farmers are higher than the normal level with a maximum value of 1.5 mg/kg. The post-ingestion bioavailability of toxic heavy metals in some paddy and farmland soils has been also investigated using the SBET (simple bioavailability extract test) method. The method utilises synthetic leaching fluids closelyanalogous to those of the human stomach. The quantities of As, Cd, Cu, Pb and Zn extracted from paddy soils after 1 hour indicated 15.9, 65.4, 46.2, 39.4 and 29.4% bioavailability, respectively and for farmland soils, 12.4, 26.0, 31.2, 29.3 and 19.4% bioavailability, respectively. The results of the SBET indicate that regular ingestion of soils by the local population could pose a potential health threat due to long-term toxic element exposure.
지오텍스타일을 활용한 탈수처리공법은 지오텍스타일의 최신 적용분야로, 여과, 배수기능을 이용하여 기 직조한 지오텍스타일 포대 내에 산업슬러지, 하수정수장 슬러지, 특히 유수지의 준설오니슬러지 등을 주입 후 자중압밀과정을 통하여 고형물단계까지 탈수처리 하는 공법이다. 본 연구에서는 폴리프로필렌과 폴리에스터 두 종류의 지오튜브(지오텍스타일)의 물리적 특성을 살펴보고, 채움재 토사의 물리적 특성에 따른 탈수 효율과, 여과 및 배수기능을 원활이 수행할 수 있는 국산 고분자 토목섬유 적용성을 분석하였다. 실내시험은 지오텍스타일과 채움 토사간의 복합적 투수 특성을 규명하기 위한 실험을 수행하였다. 현장시험은 세립질(ML-OL) 토사의 채움 시 시간에 따른 유효높이 변화를 측정하여 적절한 슬러리 비율을 도출하였다. 각종 실내 및 현장시험결과, 세립질(ML-OL) 토사의 경우 물과 토사의 혼합비율은 최소한 6:4 이상이 되어야 하며, 폴리프로필렌 재질의 지오텍스타일이 필터 및 배수기능이 우수하며, 탈수처리 공법에 더 효과적인 것으로 나타났다.
First, methods of numerical analysis of gas-particle flows is classified into micro, meso and macro scale approaches based on the concept of multi-scale mechanics. Next, the explanation moves on to discrete particle simulation where motion of individual particles is calculated numerically using the Newtonian equations of motion. The author focuses on the cases where particle-to-particle interaction has significant effects on the phenomena. Concerning the particle-to-particle interaction, two cases are considered: the one is collision-dominated flows and the other is the contact-dominated flows. To treat this interaction mathematically, techniques named DEM(Distinct Element Method) or DSMC (Direct Simulation Monte Carlo) have been developed DEM, which has been developed in the field of soil mechanics, is useful for the contact -dominated flows and DSMC method, developed in molecular gas flows, is for the collision-dominated flows. Combining DEM or DSMC with CFD (computer fluid dynamics), the discrete particle simulation becomes a more practical tool for industrial flows because not only the particle-particle interaction but particle-fluid interaction can be handled. As examples of simulations, various results are shown, such as hopper flows, particle segregation phenomena, particle mixing in a rotating drum, dense phase pneumatic conveying, spouted bed, dense phase fluidized bed, fast circulating fluidized bed and so on.
제주피의 발아특성 및 파종 심도에 따른 초기 생육 특성을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 사료피 1호 종자는 $15^{\circ}C$ 이상에서 발아가 가능하였으며, $10-25^{\circ}C$의 범위에서 $20^{\circ}C$에서 가장 높은 발아율을 보였다. 나. 입모율은 담수와 직파에서 모두 $20^{\circ}C$에서 가장 높았으며, 담수직파에서 평균 입모율은 5.9%, 건답직파는 70.5%로 나타났다. 다. 사료피 1호의 출아가 가능한 종자의 최대 파종 깊이는 담수직파에서 15, 20, $25^{\circ}C$에서 0.5, 1.8, 1.5 cm, 건답직파는 각각의 온도에서 9.5, 10.0, 9.9 cm로 파종조건과 온도에 따라 변이를 보였다. 라. 사료피 1호는 담수와 건답직파 모두에서 온도와 관계없이 파종심도와 중배축장이 정의상관관계를 보여, 출아에 중배축 신장이 가장 크게 영향을 미치고 있을을 알 수 있다.
The 'Stable Isotope Analysis in R' (SIAR), one of the Bayesian mixing models for stable isotopes, has been proven to be useful for source apportionment of nitrates in rivers. In this study, the contribution ratios of nitrate sources were quantified by using the SIAR based on nitrogen and oxygen stable isotope measurements in the Yeongsan River. From the measurements, it was found that the values of δ15N-NO3 and δ18O-NO3 ranged from -8.2 ‰ to +13.4 ‰ and from +2.2 ‰ to +9.8 ‰, respectively. We further analyzed the contribution ratios of the five nitrate sources by using the SIAR. From the modeling results, the main nitrate source was found to be soil N (29.3 %), followed by sewage (26.7 %), manure (19.6 %), chemical fertilizer (17.9 %) and precipitation (6.3 %). From the results, it was found that the anthropogenic sources, i.e., sewage, manure and chemical fertilizer contribute 64.2% of the total nitrate inflow from the watershed. Due to the significant correlation of δ15N-NO3 and lnNO3- in this study, the fractionation factors reflecting the biogeochemical processes of stable isotope ratios could be directly obtained. This may make the contribution ratios obtained in this study more precise. The fractionation factors were identified as +3.64 ± 0.91 ‰ for δ15N-NO3 (p<0.01) and -5.67 ± 1.73 ‰ for δ18O-NO3(p<0.01), respectively, and were applied in using the SIAR. The study showed that the stable isotope method using the SIAR could be applied to quantitatively calculate the contribution ratios of nitrate sources in the Yeongsan River.
전단탄성계수와 감쇠비와 같은 동적지반계수는 반복하중과 동적하중을 받는 지반구조물 설계에서 중요한 요소이다. 선형 한계변형률 내에서 미소변형률에 관한 전단탄성계수와 감쇠비는 변형률과 관계없이 일정하다. 전단탄성계수는 최대전단탄성계수로 감쇠비는 최소 감쇠비로 고려하였다. 동적변형특성 범주내의 최대선형탄성계수에 관련된 많은 시험들이 수행됨과 동시에 간극비, 과압밀비, 구속압, 지질이력, PI 그리고 하중주기수에 관련된 많은 인자들이 동적지반특성에 영향을 미친다. 그러나 그라우팅에 의해 향상된 지반동적특성에 관한 연구는 지하연속벽시공, 심층혼합처리공법, 강관다단그라우팅과 같이 미비한 실정이다. 본 논문에서는 그라우팅에 의해 향상된 동적지반특성을 연구하기 위하여 함수비(20%, 25%, 30%), 그라우트 주입율(5%, 10%, 15%),양생기간(7일, 28일)을 변화시키면서 공진주시험을 실시하였다. 그 결과, 밀크 그라우트의 주입율과 재령, 함수비에 따라 동적계수인 전단탄성계수와 감쇠비가 영향을 받는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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