• 제목/요약/키워드: Undrained property

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고소성토의 비배수 특성에 관한 연구 II: 비배수강도 영향요소 (A Study on the Undrained Characteristics of Highly plastic soils II: Factors on Strength)

  • 김대규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.4253-4258
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고소성토 비배수강도와 주요 특성치들의 관계에 대하여 다양한 현장 및 실내시험 결과를 활용하여 심층적으로 고찰하였다. 소성지수, 활성도, 함수비 및 유효단위중량 등은 비배수강도 및 정규화 비배수강도 경우 모두 예상과 달리 특별한 관계를 보이지 않았다. 과압밀비, 예민비 및 비배수탄성계수 등은 정규화 비배수강도와 분명한 관계를 보여주었다. 정규화 비배수강도 방법이 비배수강도와 특성치들의 연구에 크게 도움이 될 것으로 기대된다.

보강토에서의 배수 및 비배수 인발력에 대한 수치해석 (Numerical Analysis on Drained and Undrained Pullout Capacity in Reinforced Soil)

  • 이홍성;손무락
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.113-123
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    • 2007
  • 투수계수가 낮은 뒤채움 흙을 사용하는 보강토는 비배수 상태에 놓일 경우 그 안정성이 우려되므로 비배수 인발력의 변화를 사전에 파악하여 설계에 반영하는 것이 중요하다. 본 논문은 실트질 모래에 삽입된 강보강재에 대한 배수 및 비배수 인발시험에 대한 수치해석을 수행하여 그 분석결과를 소개하고 있다. 해석에 적용된 흙은 각각 0%(순수모래), 5%, 10%, 그리고 15% 실트질 모래였으며, 상재하중은 30kPa, 100kPa과 200kPa이 었다. 해석결과 배수 인발력과 비배수 인발력 모두 실트 함유량에 의해 영향을 받고, 흙의 내부마찰각과 상재하중이 증가함에 따라 인발력 또한 증가하는 것으로 나타났다. 비배수 시험에서는 과잉간극수압이 발생함에 따라 보강재에 작용하는 유효응력이 감소하였으며, 그 결과 배수 인발력에 비해 비배수 인발력이 상재하중 30kPa에서 약 57%, 그리고 100kPa과 200kPa에서 약 70%로 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 수치해석결과는 기존에 같은 조건에서 수행된 실내모델시험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

고소성토의 비배수 특성에 관한 연구 I: 특성치간 관계 (A Study on the Undrained Characteristics of Highly plastic soils I: Relations of Properties)

  • 김대규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.3713-3718
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고소성토 비배수 특성치들의 관계에 대하여 다양한 현장 및 실내시험 결과를 활용하여 고찰하였다. 예민비는 간극비 및 과압밀비와 비례경향이었으나 유효단위중량과는 반비례 경향이 있는 것으로 나타났다. 일축압축, 비압밀비배수 삼축압축, 현장베인실험에서 구한 비배수강도의 차이는 예민비, 간극비, 과압밀비 등과 비례, 또는 반비례 등 확실한 경향이 있음을 보여주었다. 다양한 특성치들 간의 경험식 및 적절한 실험방법의 선택을 위한 지표설정 등의 가능성이 확인되었다.

인천국제공항 부지 해성 점토에 대한 피에조콘과 딜라토미터 시험 결과 비교 (Comparison of Piezocone and Dilatometer Test Results on Inchon International Airport Marine Clay)

  • 김주형;김영웅;김명모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.677-684
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    • 2000
  • Piezocone test as well as Dilatometer tests are used worldwide to evaluate the engineering properties of clay soils. The common strong point of the two tests is that they can estimate, by the identical test equipment, various properties of soils, which are the unit weight of soils of OCR, K$\sub$o/, undrained shear strength(s$\sub$u/), coefficient of consolidation(c$\sub$h/) and soil classification etc,. A series of the two types of field tests are performed in this study on marine clays with low plasticity at Inchon International Airport construction site to estimate various properties of the soils such as s$\sub$u/, OCR, and c$\sub$h/, which are then compared each other as well as with the results of reference tests. The comparisons show that the way of interpretation is the most critical factor in obtaining confidential results for a certain engineering property for both tests.

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Estimating pile setup parameter using XGBoost-based optimized models

  • Xigang Du;Ximeng Ma;Chenxi Dong;Mehrdad Sattari Nikkhoo
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권3호
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    • pp.259-276
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    • 2024
  • The undrained shear strength is widely acknowledged as a fundamental mechanical property of soil and is considered a critical engineering parameter. In recent years, researchers have employed various methodologies to evaluate the shear strength of soil under undrained conditions. These methods encompass both numerical analyses and empirical techniques, such as the cone penetration test (CPT), to gain insights into the properties and behavior of soil. However, several of these methods rely on correlation assumptions, which can lead to inconsistent accuracy and precision. The study involved the development of innovative methods using extreme gradient boosting (XGB) to predict the pile set-up component "A" based on two distinct data sets. The first data set includes average modified cone point bearing capacity (qt), average wall friction (fs), and effective vertical stress (σvo), while the second data set comprises plasticity index (PI), soil undrained shear cohesion (Su), and the over consolidation ratio (OCR). These data sets were utilized to develop XGBoost-based methods for predicting the pile set-up component "A". To optimize the internal hyperparameters of the XGBoost model, four optimization algorithms were employed: Particle Swarm Optimization (PSO), Social Spider Optimization (SSO), Arithmetic Optimization Algorithm (AOA), and Sine Cosine Optimization Algorithm (SCOA). The results from the first data set indicate that the XGBoost model optimized using the Arithmetic Optimization Algorithm (XGB - AOA) achieved the highest accuracy, with R2 values of 0.9962 for the training part and 0.9807 for the testing part. The performance of the developed models was further evaluated using the RMSE, MAE, and VAF indices. The results revealed that the XGBoost model optimized using XGBoost - AOA outperformed other models in terms of accuracy, with RMSE, MAE, and VAF values of 0.0078, 0.0015, and 99.6189 for the training part and 0.0141, 0.0112, and 98.0394 for the testing part, respectively. These findings suggest that XGBoost - AOA is the most accurate model for predicting the pile set-up component.

Geotechnical characteristics and consolidation properties of Tianjin marine clay

  • Lei, Huayang;Feng, Shuangxi;Jiang, Yan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제16권2호
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    • pp.125-140
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    • 2018
  • Tianjin, which is located on the west shore of the Bohai Sea, is part of China's Circum-Bohai-Sea Region, where very weak clay is deposited. From the 1970s to the early $21^{st}$ century, Tianjin marine clay deposits have been the subject of numerous geotechnical investigations. Because of these deposits' geological complexity, great depositional thickness, high water content, large void ratio, excessive settlement, and low shear strength, the geotechnical properties of Tianjin marine clay need to be summarized and evaluated based on various in situ and laboratory tests so that Tianjin can safely and economically sustain more infrastructure in the coming decades. In this study, the properties of Tianjin marine clay, especially its consolidation properties, are summarized, evaluated and discussed. The focus is on establishing correlations between the geotechnical property indexes and mechanical parameters of Tianjin marine clay. These correlations include the correlations between the water content and the void ratio, the depth and the undrained shear strength, the liquid limit and the compression index, the tip resistance and the constrained modulus, the plasticity index and the ratio of undrained shear strength and the preconsolidation pressure. In addition, the primary consolidation properties of Tianjin marine clay, such as the intrinsic compression line (ICL), sedimentation compression line (SCL), compression index, $C_c$, coefficient of consolidation, $C_v$, and hydraulic conductivity change index, $C_{kv}$, are evaluated and discussed. A secondary consolidation property, i.e., the secondary compression index, $C_a$, is also investigated, and the results show that the ratio of $C_a/C_c$ for Tianjin marine clay can be used to calculate $C_a$ in secondary consolidation settlement predictions.

실내시험을 통한 광양만 점토의 압밀 및 전단특성분석 (Analysis of Consolidation and Shear Characteristics for the Kwangyang Bay Clay)

  • 이영휘;김용준;김대길
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.151-160
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    • 1999
  • 광양만의 해저에서 채취한 점성토시료의 물리적 성질과 역학적 특성을 규명하기 위한 일련의 실내시험을 수행하였다. 주요 시험내용은 제반 물리적 성질시험, 표준압밀시험, 비배수 및 배수 삼축시험(CIU, CID) 등이다. 통일분류에 의하면 CL, CH로 구분되는 광양만 점토는 자연함수비, 38.3~84.6%, 액성지수, 0.71~0.98 이고 과압밀비가 1.06~l.60인 실질적인 정규압밀상태라고 볼 수 있다. 비배수 삼축시험에서의 유효응력경로는 (q, p)공간에서 등방압밀응력($p_0$) 으로 규준화되고, 등 전단변형률선은 원점을 통과하며 선형적이다. 비배수 전단변형률($\varepsilon$)은 응력비($\eta$) 만의 함수이고, ($\varepsilon/\eta, \eta$) 공간에서 절편값을 갖는 직선으로 나타났다. 또한, 등방압밀응력으로 규준화된 간극수압도 응력비에 대하여 직선이고, 그 구배, C는 간극수압 매개변수로 정의될 수 있다. 이상에서 기술된 경향을 근거로 하여 비배수 응력경로 및 전단변형률을 예측할 수 있는 계산식을 제안하였고, 제안식에 의하여 계산된 응력경로와 전단변형률은 기존의 Cam-clay이론 보다 실측치에 더 가까운 값을 주는 것으로 나타났다. 배수시험 결과에서 얻어진 응력경로 상의 파괴점은 비배수 응력경로의 한계상태선과 동일 선상에 위치하며, 이 사실은 한계상태이론의 기본 개념과 일치한다.

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전남 광양지역 연약지반의 피에조콘계수 산정 (Estimation of Soft Ground Piezocone Factors at Gwangyang, Jeonnam)

  • 오동춘;김기범;백승철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.59-67
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    • 2019
  • 전남 남해안 지역인 광양항 동측배후단지 연약지반에서 수행한 실내시험, 현장베인시험 및 피에조콘 관입시험 결과를 이용하여 연약지반의 공학적 특성을 규명하고, 피에조콘계수 산정을 위해 최적의 피에조콘 관입시험 심도를 결정하였다. 본 논문에서 이용한 자료는 61개의 실내시험과 226회의 현장베인시험, 피에조콘 관입시험 26개소이다. 실내시험 분석 결과 남해안의 다른 지역에 비해 비중, 함수비, 액성한계 및 소성지수 등의 물리적 특성이 높게 나타나며, 일축압축강도와 비배수전단강도의 역학적 특성은 넓은 범위로 분포하고 비교적 작은 값을 나타냈다. 소성도에 의한 흙 분류 결과 소성이 큰 무기점토(CH)와 소성이 작은 무기점토(CL)로 분류되었으며, Robertson(1990) 분류도표에 의한 흙 분류 결과 대부분 Type 3인 점성토에 해당하였다. 현장베인시험으로 구한 비배수전단강도를 기준으로 경험적 방법에 의해 피에조콘계수를 산정했다. 이를 위해 현장베인시험 측정심도와 비교되는 피에조콘 관입시험의 적정 측정심도 범위를 설정하기 위해 3가지 심도범위로 상관성을 분석한 결과 베인 길이의 5배 범위 측정값의 평균을 사용하는 것이 높은 상관성을 보여준다.

1차원 압밀점토의 응력해방에 의한 수직변형량과 현장재현 압밀시험에 관한 연구 (A study on reappeared consolidation test of in-situ property and vertical deformation of sample due to stress release)

  • 김재영;;강상욱;김기섭;박상욱;김성래
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • When a saturated clay is sampled in an undisturbed manner from a bore hole, the sample extends vertically and shrinks horizontally under undrained conditions due to stress release. The conventional consolidation test specimen is trimmed from the expanded sample so that its diameter is equal to the inner diameter of the consolidation test ring, this test procedure does not reproduce the actual consolidation behavior. The measurement of sample extension was conducted by means of overcoring method found that the extension strains were 1 to 2%. To simulate the in-situ consolidation behavior, the consolidation test method that uses a specimen with a slightly smaller diameter than the inside diameter of consolidometer so that the specimen expands laterally to the inside of the ring.

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카올리나이트의 침식특성 (Erosion Characteristics of Kaolinite)

  • 이주형;곽기석;박재현;정문경
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.533-537
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    • 2004
  • The erodibility of soil is an important factor to scour, especially in fine-grained soils. In this study, the erosion characteristics of kaolinite are quantified through the scour rate tests using the Erosion Function Apparatus called EFA. The basic soil property tests are also performed. The kaolinite samples are prepared by mixing with distilled water and formed to the designed maximum consolidation pressure of 60, 110, 160, 240, 360kPa, respectively. The results of the scour rate tests are presented in a format of a plot showing the relationship between erosion rates and shear stresses. Erosion properties of kaolinite showed a striking contrast according to the maximum consolidation pressure, and a correlation was established between the erosion properties of kaolinite and the soil properties; water content, undrained shear strength, dry density.

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