본 연구의 목적은 노상토로 사용되는 세립토의 회복탄성계수($M_r$)에 대한 지반물성치의 영향을 평가하는 것이다. A-6그룹과 A-7-6그룹에 해당하는 8개의 세립토를 도로건설현장의 노상토에서 수집하여 지반물성치를 결정하였다. Atterberg 한계실험, 체분석, 비중계 분석, 다짐실험, 일축압축강도 실험은 세립토의 지반물성치를 결정하기 위해 수행되었다. 각 흙 시료에서 3가지 조건의 함수비(최적함수비보다 낮은 함수비, 최적함수비, 최적함수보다 높은 함수비)를 가진 시편에 대하여 $M_r$실험과 일축압축강도실험을 수행하였다. 세립토의 $M_r$은 함수비에 가장 큰 영향을 받았으며 함수비가 증가할수록 $M_r$은 감소하는 경향을 보였다. 세립토의 $M_r$은 일축압축강도, 점토 함유량, 실트와 점토 함유량, 액성한계, 소성지수가 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 또한, 모래의 함유량이 증가할수록 세립토의 $M_r$은 감소하는 경향을 보였다.
In domestic road construction sites, the compaction control based on strength are widely performed through the direct method with high accuracy, such as Plate Loading Test or Field CBR test. It is impossible to manage all construction sites using the direct method because the direct method requires heavy reaction loads and long measurement time. Therefore, it is necessary to apply the indirect method that could control the relative density of construction sites on the whole. Indirect methods, such as Cone Penetration Test and Fall Cone Test, require extra time for data analyzing and fixed area for test device. In this paper, the field applicability of Soil Impact Hammer (SIH) was investigated comparing with the results of field measurement tests and laboratory compaction tests. SIH developed by Japan Construction Administration and Asanuma Ltd., is a kind of indirect methods for compaction checking. According to the results of SIH performed in domestic road construction site, the subgrade reaction modulus obtained from SIH are similar to that from Plate loading tests in the range of 10 to 40. In comparison with laboratory compaction test, similar compaction line are shown in the dry side of optimum moisture contents.
궤도상부(레일, 체결구, 침목)를 완전하게 잘 지지하기 위해서는 궤도하부(도상, 노반)가 충분한 강도를 가지고 균질한 강성을 가져야 한다. 궤도의 수직지지강성은 궤도하부의 상태(세립분 함량, 함수비)에 크게 영향을 받는다. 따라서 궤도의 수직지지강성을 평가하기 위하여 궤도하부의 상태를 평가하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 궤도하부의 상태를 진단할 수 있는 GPR/PBS/LFWD로 구성된 궤도기초상태평가법을 제안하였다. 제안된 궤도기초 상태평가법의 적용성을 평가하기 위하여 실내 실험 및 현장시험을 수행하였다.
Track substructure(ballast, subgrade) should have sufficient strength and adequate stiffness to fully support track superstructure(rail, fastener, sleeper). Vertical support stiffness of track comes from the sufficient thickness, adequate strength and stiffness of material of substructure layers. Since the vertical support stiffness of track substructure is closely related with the track geometry, the evaluation of the stiffness is very important to understand the track states. This paper introduces the system, which are composed of Ground Penetrating Radar(GPR), Portable Ballast Sampler(PBS), and Light Falling Weight Deflectometer(LFWD), to evaluate substructure condition and summarizes the field test results performed with the reliable system.
An efficient and accurate algorithm is proposed to evaluate the reliability of cable-stayed bridges accounting for soil-pile interaction. The proposed algorithm integrates the finite-element method and the response surface method. The finite-element method is used to model the cable-stayed bridge including soil-pile interaction. The reliability index is evaluated based on the response surface method. Uncertainties in the superstructure, the substructure and load parameters are incorporated in the proposed algorithm. A long span steel cable-stayed bridge with a main span length of 1088 m built in China is considered as an illustrative example. The reliability of the bridge is evaluated for the strength and serviceability performance functions. Results of the study show that when strength limit states for both girder and tower are considered, soil-pile interaction has significant effects on the reliability of steel cable-stayed bridges. Further, a detailed sensitivity study shows that the modulus of subgrade reaction is the most important soil-pile interaction-related parameter influencing the reliability of steel cable-stayed bridges.
This study systematically examines the changes in the compressive and tensile strength of soil cement reinforced by natural hair fiber, which is regularly produced from human. Extensive experimental tests of various test specimens have been carried out in a laboratory. Several factors are considered, including the soil type, amount of cement, amount of fiber, fiber length, loading type, and curing age. The test results indicate that both the compressive and tensile strengths are significantly affected by the fiber, either increasing or decreasing depending on the conditions. The increase in tensile strength is significant in the sand-based soil cement due to the tensile resistance of the fiber which is interlocked with the surrounding soil or cement particles. The natural fiber provides a larger strain to failure due to its extensibility, which allows greater deformation. Based on the test results, natural hair fibers can be an effective and environmentally friendly way to improve soil ground subjected to tensile loading, such as an embankment slope, road subgrade, or landfill, thus reducing the cost for cement and waste treatment. The study results provide a useful information of better understanding the mechanical behavior of natural hair fiber in soil cement and the practical use of waste materials in civil engineering. The findings can be practically applied for improving earth structures under tensile loading.
In this paper, 18 single-sized pervious concrete mixtures were tested. The mixtures were prepared by altering: the amount and type of binder, type of aggregate, and the method of compaction. Concrete was compacted in layers in one of five different consolidation techniques: with standard tamping rod, wooden lath, concrete cylinder, or vibration of 12 and 40 s. Tests carried out on the specimens were: slump, density, porosity, coefficients of permeability, compressive strength and splitting strength. The relationships between porosity-density and porosity-strength were established. Two mixtures were selected for the preparation of test slabs on different subgrades and their permeability was tested according to ASTM C 1701-09 Standard. By comparing laboratory and field tests of permeability, it was concluded that the subgrade affects the test results. Measurements on the test slabs were repeated after 1 and 2 years of installation.
본 연구는 비회와 저회를 5:5 또는 6:4 까지의 적정비로 혼합한 석탄회를 도로 성토 및 노상재로서 도로 축조에 사용하기 위하여 다짐할 경우의 강도 및 내구성에 대해 검토한 것이다. 다짐한 직후의 강도는 유연탄 석탄회가 무연탄 석탄회보다 다소 크다. 재령에 따른 현저한 일축압축강도 증가는 유리된 석회의 양이 많이 함유된 호남 화력발전소의 석탄회에서만 관찰될 수 있었고, 나머지 4개 화력발전소의 석탄회에서는 강도 증가가 없거나 매우 적었다. 수침에 대한 내구성에 있어서도 호남석탄회의 경우는 만족한 결과를 보였으나, 나머지 4개 화력발전소의 석탄회는 2% 정도의 시멘트를 첨가함으로서 만족할 수 있었다. 또한, 비회와 저회를 별도로 사용하는 것보다 적정비율로 혼합하여 사용하는 것이 시멘트 첨가에 의한 강도 증대효과가 크다는 사실을 알 수 있었다.
본 연구에서는 산업부산물인 인산석고와 EPS 조각을 기존의 성토용 토사에 혼합하여 지반응력을 감소시킴으로써 고함수비로 준설매립된 공유수면 내 초연약지반의 침하, 활동파괴, 측방유동 등의 문제를 해결할 수 있는 경량혼합토를 개발하였다. 개발된 경량혼합토는 공유수면 매립지역에서 대량이용이 가능한 도로 및 교대의 성토재료, 각종 뒤채움재로의 사용에 대한 적용성을 평가하기 위하여 기본물성시험, 다짐시험, CBR시험, 전단강도시험 등 일련의 실내시험을 수행하였고 지반공학적 특성을 검토하였다. 시험결과, 경량혼합토의 최대건조단위중량은 $14.32{\sim}15.79kN/m^3$, 최적함수비는 21.91~24.23%로 일반 화강풍화토와 비교할 때 9.4~19.3%의 하중감소 효과가 있으며, 수정 CBR값은 10.4~18.4%로 국내 도로노상 및 뒤채움재에 대한 규정을 만족하는 것으로 나타났다. 또한 전단강도정수는 점착력 10.79~18.64kPa, 내부마찰각 $35.4{\sim}37.2^{\circ}$로 각각 나타나 국내에서 일반적으로 사용되는 성토재료 및 뒤채움재 범위를 충족시키는 것으로 평가되어 실제 성토재료 및 뒤채움재로 연약지반에서 효과적으로 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 본 연구를 통하여 개발된 인산석고 경량혼합토는 하중감소 효과가 있으면서도 전단강도와 지지력면에서 큰 문제가 없어서 연약한 임해매립지반의 도로 노상토 및 뒤채움재로 사용될 수 있어 인산석고의 대량 재활용방안이 될 것으로 판단된다.
인디아나주 도로국 (INDOT, Indiana Department of Transportation)에서는 부분적으로 1990년대 초반부터 토사개량(지반 안정화는 아님)에 대한 저비용의 건설재료로서 석회노분을 사용해왔다. 그러나 석회노분을 포함한 흙의 강도향상은 설계과정에서 노상의 안정화계산에 반영되지 않았다. 따라서 본 연구는 석회노분이 수화된 석회와 유사한 공학적 성질을 지닌 재료인지를 평가하기 위하여 수행되었으며, 인디아나주에서 흔히 접할수 있는 A-4, A-6, A-7-6와 같이 세립분이 우세한 다양한 흙과 조합하여 석회노분의 역학적 장점들을 평가하기 위해 일련의 실내실험들을 수행하였다. 본 연구에서는 아터버그한계, 표준다짐, 일축압축, CBR, 체적 안정성과 회복탄성계수등의 실험들을 수행하였으며 그 결과 비처리토에 비해 처리토의 경우 60-400% 정도의 범위로 일축압축강도가 증가하였다. 비혼합토에 대한 CBR 값의 범위가 3-18인 것에 반하여, 혼합토에 대한 CBR 값들은25-70의 범위내에 있다. 또한, 일반적으로 혼합토의 회복탄성계수도 상당히 증가하는 것으로 관찰되었다. 이상의 결과는 석회노분은 수화된 석회에 대한 대안으로서 실용적이고 경제적인 재료이며 세립토의 강도를 향상시키며 작업성을 향상시킬 수 있음을 암시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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