• 제목/요약/키워드: Subgrade soil

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밀도와 구속압력이 노상토의 탄성계수에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Effects of Density and Confining Pressure on the Elastic Modulus of Subgrade Soils)

  • 김수일;김문겸;유지형;김철수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.33-40
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    • 1988
  • 본 연구에서는 밀도와 구속압력이 노상토의 탄성계수에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 전국 고속도로로 노상토를 채취분석하여 얻은 전형적인 5가지 노상토 재료에 대하여 함수비, 밀도 및 구속압력을 달리하면서 비압밀 비배수 삼축압축시험을 실시하였다. 삼축압축시험시 unloading-reloading 실험을 수행하여 얻은 응력-변형을 관계로부터 최대탄성계수를 측정하였다. 실험결과 노상토의 탄성거동은 Janbu의 제안식에 잘 부합하였으며, 구속압력으로 표준화된 탄성계수는 건조단위체적중량과 지수함수의 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 포화도가 70%이하에서는 함수비가 탄성계수에 영향을 거의 미치지 않음이 밝혀졌다.

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충격공진시험을 이용한 동결.융해에 따른 노상토의 탄성계수 평가 (Evaluation of Freeze-Thaw Effect on the Modulus of Subgrade Soils from Impact Resonance Test)

  • 이재환;권기철
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.71-77
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    • 2010
  • 노상토의 동상 가능성이 없는 경우 동상방지층을 생략한다. 이러한 조건에서 노상토의 동결 융해가 발생하면, 동상이 없는 상태에서 탄성계수 변화를 수반하고, 포장설계에서 이를 합당하게 고려해야 한다. 동결 융해 과정의 연속적인 탄성계수 변화를 효과적으로 규명하고자 비파괴시험인 충격공진시험(IR, Impact Resonance)을 도입하였다. 동결 융해 과정에서 수분의 공급이 차단된 폐쇄형 동결조건에서 노상토의 탄성계수는 동결 융해 반복횟수에 무관하게 일정한 값으로 나타났다. 또한 시험에 적용한 모든 함수비 및 다짐도 조건에서 동결전의 탄성계수와 동결 융해 후의 탄성계수는 변화가 거의 없이 일정한 값으로 나타났다. 즉 폐쇄형 동결 융해 조건에서는 노상토의 융해 강성도 감소(thaw-weakening)가 발생하지 않았다. 동결시 탄성계수는 다짐도 및 함수비에 따라서 변화하였으나, 포장설계 관점에서는 무시 가능한 수준으로 나타났다.

시험도로 노상토의 불포화 함수특성 및 이력현상 (Soil-Water Characteristics and Hysteretic Behaviors on Unsaturated Pavement Subgrades in Test Roads)

  • 박성완;신길호;김병수
    • 한국도로학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.95-104
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    • 2006
  • 일반적으로 도로의 하부인 노상층은 불포화토 상태로 존재하기 때문에 함수비의 변동을 예측하기 위해서는 불포화 함수특성곡선(soil-water characteristic curve)의 추정은 필수적이다. 따라서, 국내 대표적인 노상토인 다짐된 화강풍화계열 노상토를 대상으로 함수특성을 정량화하기 위하여 pressure plate 장치를 활용하여 건조 및 습윤 이력과정의 실험을 각각 수행한 후 이를 토대로 불포화토 함수특성에 대한 해석을 수행하였다. 실험결과, 화강 풍화 노상토의 함수비를 좌우하는 흡수력이 건조와 습윤 과정에 있어 서로 다른 수치를 나타내었고 흡수력에 따른 불포화 투수계수와 습윤용적 그리고 확산 등의 흐름특성을 통하여 이력(hysteresis)을 확인하였다. 이를 토대로 도로하부의 연중흡수력을 추정하였다.

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지반반력계수$(K_{30})$와 변형률계수$(E_v)$에 대한 고찰 (Study on the subgrade reaction modulus$(K_{30})$ and strain modulus$(E_v)$)

  • 김대상;최찬용;김성중;유진영;양신추
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.264-270
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    • 2007
  • Two modulus, strain modulus $(E_v)$ and subgrade reaction modulus $(K_{30})$ are being used as a standard for bearing stiffness in Korea Railroad design. The first is used in Europe and the other is used in Japan. The methodologies to obtain the two modulus are similar in using plate. But testing methods are different in loading to plate. Therefore, according to soil strain range, there should be large gap in not only computations of deformation modulus but also the necessary time to test. At first, this paper focuses on the two kinds of test methods to evaluate bearing stiffness. Secondly, based on elastic theory, the theory to obtain the two coefficients are studied thoroughly. Finally, the correlations between the two coefficients were analyzed and evaluated based on the field test results more than 38 places. The matching values for subgrade and ground between $K_{30}$ and $E_{v2}$ are proposed with the consideration of the proposed strain reduction factor (1.5 for subgrade and 3 for ground) and safety factor, respectively.

Effect of bound water on mechanical properties of typical subgrade soils in southern China

  • Ding, Le;Zhang, Junhui;Deng, Zonghuang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제27권6호
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    • pp.573-582
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    • 2021
  • From the effect of bound water, this study aims to seek the potential reasons for difference of mechanical experiment results of subgrades soils. To attain the comparatively test condition of bound water, dry forming (DF) and wet forming (WF) were used in the specimen forming process before testing, series of laboratory tests, i.e., CBR tests, direct shear tests and compaction tests. The measured optimal moisture contents, maximum dry densities, CBR, cohesion c, and internal friction angle 𝜑 were given contrastive analysis. Then to detect the adsorptive bound water in the subgrade soils, the thermal gravimetric and differential scanning calorimetry (TG-DSC) test were employed under different heating rates. The free water, loosely bound water and tightly bound water in soils were qualitatively and quantitatively analyzed. It was found that due to the different dehydration mechanics, the lost bound water in DF and WF process show their own characteristics. This may lead to the different mechanical properties of tested soils. The clayey particles have a great influence on the bound water adsorbed ability of subgrade soils. The more the clay content, the greater the difference of mechanical properties tested between the two forming methods. Moreover, in highway construction of southern China, the wet forming method is recommended for its higher authenticity in simulating the subgrade filed humidity.

실내와 현장다짐 점성토의 회복탄성계수 (Resilient Modulus of Laboratory End Field Compacted Cohesive Soils)

  • 이우진
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권2호
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    • pp.5-24
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    • 1994
  • 실내다짐토와 현장다짐토의 회복탄성특성을 비교하기 위하여 5종류의 현장다짐점토와 3종류의 실내다짐점토에 대한 회복탄성계수실험 (Resilient Modulus Test)을 실시하였다. 실험 결과에 의하면 현장시료의 회복탄성계수는 동일한 함수비와 건조단위중량으로 다짐형성된 시료의 그것과 상당히 다른 것으로 나타났다. 회복탄성계수는 1% 변형률에서의 일축압축응력과 좋은 상관 관계를 가지는 것으로 확인되었으며 이들간의 상관관계는 회귀분석에 의하여 간단한 식과 도표로 제안되었다. 구해진 상관관계는 실내다짐토와 현장다짐 토에 대해 약간 다르나, 실제 노반에 존재할 것으로 예상되는 응력조건하에서는 크게 다르지 않다. 제안된 상관관계식 자체는 시공후 지반의 상태변화에 영향을 받지 않으므로 as-compacted나 in-service상태에 모두 적용 가능하다.

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실내동결시스템을 이용한 노상토의 동상 특성 (The Frost Heaving Characteristics of Subgrade Soils Using Laboratory Freezing System)

  • 신은철;류병현;박정준
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.71-79
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    • 2010
  • 겨울에는 시베리아기단의 영향으로 한랭 건조한 대륙성 고기압의 영향을 받아 춥고 건조하여 1월 평균기온이 $-6{\sim}-7^{\circ}C$의 영하의 온도로 낮아져 지반동결시 수분이동으로 동상현상이 발생하여 도로의 불균형 동결팽창을 초래하며, 결국 포장체를 파손시킨다. 동상발생시 토립자는 모관력에 의해 지하수를 흡수하여 아이스렌즈를 형성하며, 이 모관 흡수력은 토립자의 크기에 영향을 받는다. 도로는 다양한 재료와 단면으로 구성된 구조물이기 때문에 환경성과 재료 물성뿐만 아니라 포장체 각 층의 구조적 적정성 또는 지지력을 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 현재 기존 동상방지층 설계법에 따르면, 동상방지층은 포장체의 구조적 적정성과는 무관하게 온도 조건에 따른 동결깊이에 따라 일률적으로 결정되고 있다. 이러한 동결깊이를 포장구조설계에 적용함으로써 포장의 과다설계 우려가 있다. 따라서 본 논문에서는 도로 동상방지층의 효용성 검증 및 설치기준 확립을 위해 실내동결시스템을 활용하여 도로 노상토의 동상 특성에 대한 민감성을 판별, 도로건설 현장 노상토에 대한 역학적 특성과 실내 동결 시험을 수행하였으며, 외부 동결온도의 지속 조건에 대한 시료의 온도변화, 동상팽창압, 동상팽창량, 부동수분 등의 결과값을 통하여 동결 과정에 따른 지반공학적 특성을 평가하였다.

다층 시스템에서 지오그리드의 보강특성에 관한 연구 (A Study on the Reinforced Characteristic of Geogrids in Multi-Layered System)

  • 심재범;신은철;신민호;채영수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.533-540
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    • 2002
  • Recently, geogrid reinforcement has been applied tn the subgrade of the roadway and the railway on the compressible layered soil, and the relevant reserch on the reinforcing mechanism has been performed. In this study, mechanics of geogrid reinforcement and the parameters for the improvement of bearing capacity are evaluated and presented based on the case histories of the field load test on the geogrid-reinforced layered subgrade

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