• 대한토목학회논문집
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• 제31권1C호
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• pp.39-51
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• 2011

작은 입자 사이에 고립된 상태로 존재하는 굵은 입자는 비록 소량일지라도 흙의 전단거동에 영향을 미칠 수 있다. 이와같이 소량의 굵은 자갈이 포함된 지반의 전단특성을 평가할 경우, 실내시험에 사용되는 자갈의 크기와 공시체의 직경이 전단거동에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 모래 입자 사이에 흩어져 있는 자갈의 크기와 공시체의 직경을 달리하면서 모래-자갈 혼합토의 전단특성을 연구하였다. 크기가 7, 12, 15, 18, 22mm인 다섯 종류의 자갈을 반복 사용하였으며, 각층 높이의 중간부분에 자갈을 넣고 다음 층을 쌓아 다지는 방식으로 조밀한 공시체를 완성하였다. 층당 들어가는 자갈의 크기에 따라 습윤모래를 5층 또는 10층으로 나누어 다져 직경 5cm(높이 10cm) 및 10cm(높이 20cm)인 공시체를 제작하였다. 자갈의 중량비는 3%로 동일하며 세 종류의 구속압으로 압밀시킨 다음, 비배수 삼축압축시험을 실시하였다. 직경 10cm인 공시체에서 얻은 최대축차응력은 직경 5cm인 공시체의 최대축차응력보다 자갈이 없는 경우 평균 30% 정도 높았으며, 자갈이 포함된 경우 최대 90%까지 증가하였다. 7mm와 12mm 자갈이 들어간 경우, 직경이 10cm인 공시체는 자갈의 크기에 관계없이 모두 자갈이 없는 경우보다 최대축차응력이 증가하였으나, 직경이 5cm인 공시체는 자갈의 크기에 따라 최대축차응력이 자갈이 없는 경우보다 증가하거나(7mm 자갈이 들어간 공시체) 또는 감소하였다(12mm 자갈이 들어간 공시체). 공시체 직경과 자갈의 크기가 비배수 전단거동에 큰 영향을 미쳤으며, 자갈과 공시체 직경의 비 1/5을 기준으로 자갈이 포함된 공시체의 최대축차응력이 자갈이 없는 경우보다 증가 또는 감소하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권1호
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• pp.1-15
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• 2015

This paper presents a series of conventional undrained triaxial compression tests conducted to determine the effect of both tire crumbs and cement addition on Narli sand specimens. The tire crumb contents and cement contents were 3%, 7%, 15%; and 1%, 3%, 5% by dry weight of the sand specimens respectively. Specimens were prepared at about 35% relative density, cured during overnight (about 17 hours) for artificially bonding under a 100 kPa effective stress (confining pressure of 500 kPa with a back pressure of 400 kPa), and then sheared. Deviatoric stress-axial strain, pore water pressure-axial strain behavior, and Young's modulus of the specimens at various mixture ratios of tire crumb/cement/sand were measured. Test results indicated that the addition of tire crumb to sand decreases Young's modulus, deviatoric stress and brittleness, and increase pore water pressure generation. The addition of cement to sand with tire crumbs increases deviatoric stress, Young's modulus, and changes its ductile behavior to a more brittle one. The results suggest that specimen formation in the way used here could reduce the tire disposal problem in not only economically, and environmentally, but also more effectively beneficial way for some geotechnical applications.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.41-49
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• 2005

점토의 거동은 온도변화에 민감하기 때문에 고온이력을 받는 점토의 공학적 성질에 관한 연구가 최근 증가하고 있다. 이러한 증가 현상은 온도의 영향을 연구함으로서 점토의 거동을 지배하는 본질적인 메커니즘을 해명할 수 있고 최근 경제활동의 증가와 더불어 화학적인 지반개량, 토양 열 비축시스템 및 방사성 핵폐기물 지하처리 시스템 등 지반이 고온환경에 노출되는 기회가 증가하고 있기 때문이다. 이러한 측면에서 열 이력을 받는 점토 지반의 압밀 및 강도특성을 파악하는 것은 매우 중요하다 따라서 본 연구에서는 고온조건에 있는 점토의 역학적 거동을 삼축압축 시험을 통해 조사하였다. 구체적인 방법으로는 고온고압형 삼축압축시험기를 이용해서 압밀비배수 삼축압축시험을 $20^{\circ}C,\;50^{\circ}C,\;75^{\circ}C,\;80^{\circ}C$ 및 $100^{\circ}C$등으로 온도를 변화시켜 실온 및 고온조건에 있는 점토의 변형${\cdot}$전단강도 및 압축${\cdot}$압밀특성 등을 조사하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.159-164
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• 1988

연직하중(鉛直荷重), 구속압(拘束壓) 및 torque를 각각 독립적으로 작용시킬 수 있는 비틀림전단시험(剪斷試驗)을 실시하여 주응력축(主應力軸)을 회전(回轉)시켰을 경우, 변형율증분방향(變形率增分方向)과 응력방향(應力方向) 혹은 응력증분방향(應力增分方向) 사이의 관계가 조사되었다. 이 비틀림전단시험(剪斷試驗)은 $K_0$-압밀점토시료(壓密粘土試料)에 대하여 비배수(非排水) 및 배수(排水) 상태하에서 주응력축회전(主應力軸回轉)이 가능한 전 응력경로(應力徑路)로 실시되었다. 본(本) 연구(硏究)결과 파괴시의 변형율증분(變形率增分)벡터의 방향은 응력(應力)벡터방향과 일치함을 알 수 있었다. 즉 변형율증분(變形率增分)벡터방향은 초기의 낮은 응력단계(應力段階)에서는 응력증분(應力增分)벡터 방향과 일치하지만 높은 응력단계(應力段階)에서는 응력(應力)벡터방향과 일치하게 된다. 이는 점토(粘土)의 거동(擧動)이 응력의 증가에 따라 탄성(彈性)에서 소성(塑性)으로 변천되어 감을 의미한다. 따라서 주응력축회전(主應力軸回轉)시의 점토거동(粘土擧動)의 구성식화(構成式化)에는 탄소성이론(彈塑性理論)의 적용이 가능함이 입증되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권3호
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• pp.243-254
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• 2020

Due to the permanent damage to structures during earthquakes, soil liquefaction is an important issue in geotechnical earthquake engineering that needs to be investigated. Typical examples of soil liquefaction have been observed in many earthquakes, particularly in Alaska, Niigata (1964), San Fernando (1971), Loma Prieta (1989), Kobe (1995) and Izmit (1999) earthquakes. In this study, liquefaction behavior of uniform sands of different grain sizes was investigated by using the energy-based method. For this purpose, a total of 36 deformation-controlled tests were conducted on water-saturated samples in undrained conditions by using the cyclic simple shear test method and considering the relative density, effective stress and mean grain size parameters that affect the cumulative liquefaction energy. The results showed that as the mean grain size decreases, the liquefaction potential of the sand increases. In addition, with increasing effective stress and relative density, the resistance of sand against liquefaction decreases. Multiple regression analysis was performed on the test results and separate correlations were proposed for the samples with mean grain size of 0.11-0.26 mm and for the ones with 0.45-0.85 mm. The recommended relationships were compared to the ones existing in the literature and compatible results were obtained.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6C호
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• pp.277-285
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• 2009

실트함유량 변화에 따른 낙동강 모래의 반복전단강도 특성을 살펴보고자 낙동강 유역에 분포하는 모래와 실트를 채취하여 실트함유량 0~50%의 범위로 실내에서 재성형된 실트질 모래시료에 대하여 일련의 비배수 반복삼축실험을 실시하였다. 실험 결과, 실트함유량 변화에 따른 반복횟수(N) 10에서의 반복전단응력비(CSR)는 모든 상대밀도에서 실트함유량 5%에서 최대였고, 20%에서 최소를 보였다. 반복비($N/N_L$)에 따른 간극수압비(${\Delta}u/p^{\prime}$) 관계로 부터 분석된 간극수압의 발달 경향은 실트함유량에 따른 CSR 크기변화와는 무관하였다. 압밀 후 간극비(e)와 skeleton 간극비($e_s$)를 비교해 본 결과, 전반적으로 실트함유량에 따른 CSR의 변화 경향과 일치하여 실트함유량에 따른 CSR은 실트질 모래의 전단거동에 영향을 미치는 모래만의 간극비인 skeleton 간극비($e_{s}$)에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.59-66
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• 2014

본 논문에서는 석션파일의 인발거동을 조사하기 위해 유한차분법 상용 프로그램인 FLAC3D를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 석션파일의 인발지지력을 전통적인 지지력 식을 이용하여 구하고, 이 값을 파일의 직경, 길이, 그리고 주변 점토의 비배수 전단강도를 변수로 하는 수치해석을 통한 해석 값과 비교하였다. 총 24개의 수치해석 결과를 바탕으로 석션파일의 인발파괴는 석션파일의 배수조건뿐만 아니라 파일의 제원과 주변 지반의 물성값에 의해 형태가 결정되는 것으로 밝혀졌다. 수치해석 결과로부터 석션파일 내부 주면에 발현되는 전단응력을 구하여 활동파괴와 인장파괴 중 어떤 파괴가 발생할 것인지를 결정하는데 사용하였다. 외부주면의 전단응력과 관계없이 높은 내부 전단응력을 얻은 경우 수치해석 내에서 활동파괴가 발생하는 경우가 많았으며, 이는 전통적인 지지력 공식으로부터 얻은 예측과 잘 맞았다.

• 농업과학연구
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• 제25권2호
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• pp.260-270
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• 1998

본 연구는 합리적인 침하계측관리의 수립을 위하여 현재 시공중인 사업부지를 선정하여 연약지반에 성토시 안정성에 미치는 영향을 현장계측결과를 기초로 기존의 안정평가 방법등과 비교분석하여 성토에 따른 지반의 복합적인 거동을 구명하고 연약지반의 안정평가 기법을 제시하고자 한 것으로 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물리적 성질이 심도별로 최대치를 나타내며 변곡점이 형성되는 부분에서 수평변위가 급증하여 위험가능성이 있으므로 안정관리분석시 기초자료로 이용할 수 있고, 수평변위량의 차가 가장 큰 부분에서 전단변형이 발생되었다. 2. 단계성토에 따른 계측자료를 이용하여 성토체의 안정성을 비교분석 한 결과, 파괴기준선을 초과하여 위험치에 접근하는 부분도 있었으나 성토체는 안정한 것으로 확인되어 안정관리상 파괴기준선으로 안정성을 판단하는 것보다는 곡선의 기울기로 판단하는 것이 합리적이라고 판단된다. 3. 처리지반에서의 수평변위와 상대침하량은 거의 같은 비율을 유지하면서 증가하며, 무처리 지반에서 Terzaghi 수정지지력을 사용할 경우의 전단변형은 성토하중과 비배수 전단강도와의 관계를 고려하고 안전율은 1.2보다 큰 값을 사용하여야 할 것으로 판단된다. 4. 과잉간극수압은 성토시공높이에 따라 상승되고 방치기간에 따라서 감소되며, 성토높이가 관리기준치를 초과하면 과잉간극수압은 급격하게 증가되어 불안정한 상태가 되고 과잉간극수압과 수평변위량의 움직임은 거의 일치하고 있으므로 성토의 시공속도를 조절하는데 판단기준으로 이용할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.247-256
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• 2003

국내 서해안 지역에서는 실트질 저소성 점토가 두루 분포하고 있다. 따라서, 저소성 점토를 함유한 연약지반에 지반개량공법에 관련된 여러 해석을 실시할 경우, 일반적으로 수정 Cam-clay모델을 적용하여 FEM 해석을 수행하고 있다. 하지만, 국내에서는 등방조건에서 개발된 Cam-clay이론의 특성에 대해서 충분한 검토를 하지 않고 비등방 조건을 갖는 현장을 해석하기 위해 두루 적용하고 있다. 따라서, 본 논문은 실트질 저소성 점토지반에서 수정 Cam-clay 이론을 적용할 경우, 발생되는 문제점들을 고려하기 위해 실내 등방 및 비등방 삼축압축시험을 실시하였으며, 그 결과를 FEM 수치해석을 구성하여 시험결과와 비교ㆍ검토하였다. 검토결과 수정 Cam-clay 이론을 적용한 해석치들은 비배수 전단강도를 평가함에 합리적인 결과를 나타냈지만, 하중적용시 발생하는 간극수압을 예측함에 모두 과대 평가를 나타냈다. 특히 비등방 조건에서는 등방조건보다 더욱 큰 차이를 보였다. 이러한 원인은 수정 Cam-clay 이론 자체가 등방조건의 이론인 관계로 등방조건보다 비등방조건에서 과잉간극수압 예측이 과대 평가되는 특징을 보인다고 판단할 수 있다. 또한, 등방조건에서 약간 과대 평가되는 이유는 실트질 저소성 점토가 전단시 시료 팽창에 의한 다일러턴시가 발생하여 간극수압 예측에 전반적인 과대 평가를 유발했음이라 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5C호
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• pp.209-218
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• 2010

풍화 잔류토, 토석류, 산사태, 또는 매립 지반에서 자갈과 같은 굵은 입자가 모래나 점토와 같은 작은 입자로 둘러 쌓여져 있는 경우가 있다. 작은 입자 사이에 굵은 입자가 고립된 상태로 존재하는 혼합토의 강도는 흙에서 대부분을 차지하는 작은 입자 즉 모래나 점토의 역학적 특성에 따라 좌우되지만 흩어져 있는 굵은 입자인 자갈의 크기, 모양, 함유량 등에 의해 영향을 받는 경우도 있다. 본 연구에서는 이와 같이 모래 지반 내에 흩어져 있는 소량의 자갈이 모래의 전단강도에 미치는 영향을 연구하였다. 습윤 상태의 낙동강모래를 이용하여 각층 높이의 중간부분에 굵은 자갈 또는 작은 자갈을 넣고 다음 층을 쌓아 다지는 방식으로 5층으로 된 조밀한 공시체를 제작하였다. 각층 높이의 중간부분에 들어간 굵은 자갈과 작은 자갈의 중량비를 0, 3, 9, 14%로 달리하면서 다양한 공시체를 제작하여 압밀시킨 다음 비배수 삼축압축시험을 실시하였다. 혼합되는 굵은 자갈의 중량비(개수)가 증가할수록 자갈을 포함한 낙동강모래의 최대축차응력은 최대 38%까지 감소하였으며, 이와 같은 굵은 자갈로 인한 최대축차응력 감소는 구속압이 증가할수록 줄어드는 경향을 보였다. 하지만 공시체 내에 포함된 작은 자갈의 중량비가 증가할수록 최대축차응력은 오히려 증가하였으며, 자갈의 중량비가 3, 9%로 작을 경우 최대축차응력의 증가는 미미하였으나 14%로 증가할 경우에는 최대축차응력이 최대 34%까지 증가하였다.