• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5572-5577
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• 2012

사면파괴가 발생한 사면의 하부 연약지반에 대한 현장원치시험결과와 실내시험결과 그리고 강도 추정식에 의한 결과를 상호 비교분석해 보았다. 사면 하부연약지반에 대한 콘관입시험결과와 현장베인시험결과의 비교를 통해 결정된 연약지반의 콘계수값은 12였다. 콘관입시험자료로부터 콘계수 추정식을 적용하여 구한 연약지반의 비배수강도는 현장베인시험에 의한 그것보다 보수적인 값을 주었다. 압밀시험결과를 이용한 추정식을 통해 연약지반의 비배수강도를 추정하고 현장베인시험에 의한 비배수강도와 비교해 보았다. 세 가지 방법을 통한 추정결과에 따르면 Jamiolkowsky 방법에 의한 결과가 시험을 통해 구한 결과에 가장 근접하였으며 현장베인시험에 의한 비배수강도에 비해 0.88~1.23 범위의 값을 보였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권1호
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• pp.99-105
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• 2018

Soils are generally classified as fine-grained or coarse-grained depending on the percentage content of the primary constituents. In reality, soils are actually made up of mixed and composite constituents. Soils primarily classified as fine-grained, still consists of a range of coarse particles as secondary constituents in between 0% to 50%. A laboratory scale model test was conducted to investigate the influence of coarse particles on the physical (e.g., density, water content, and void ratio) and mechanical (e.g., quick undrained shear strength) properties of primarily classified fine-grained cohesive soils. Pure kaolinite clay and sand-mixed kaolinite soil (e.g., sand content: 10%, 20%, and 30%) having various water contents (60%, 65%, and 70%) were preconsolidated at different stress levels (0, 13, 17.5, 22 kPa). The quick undrained shear strength properties were determined using the conventional Static Cone Penetration Test (SCPT) method and the new Fall Cone Test (FCT) method. The corresponding void ratios and densities with respect to the quick undrained shear strength were also observed. Correlations of the physical properties and quick undrained shear strengths derived from the SCPT and FCT were also established. Comparison of results showed a significant relationship between the two methods. From the results of FCT and SCPT, there is a decreasing trend of quick undrained shear strength, strength increase ratio ($S_u/P_o$), and void ratio (e) as the sand content is increased. The quick undrained shear strength generally decreases with increased water content. For the same water content, increasing the sand content resulted to a decrease in quick undrained shear strength due to reduced adhesion, and also, resulted to an increase in density. Similarly, it is observed that the change in density is distinctively noticeable at sand content greater than 20%. However, for sand content lower than 10%, there is minimal change in density with respect to water content. In general, the results showed a decrease in quick undrained shear strength for soils with higher amounts of sand content. Therefore, as the soil adhesion is reduced, the cone penetration resistances of the FCT and SCPT reflects internal friction and density of sand in the total shear strength.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3296-3301
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• 2009

콘 관입시험 결과는 현장의 비배수전단강도 결정을 위하여 광범위하게 활용되고 있으며, 이를 위하여 지역별로 적절한 경험적 콘 지수($N_{kt}$, $N_{ke}$, $N_{{\Delta}u}$)의 결정이 필요하다. 본 연구에서는 창원 북면 지역 지반에 대하여 일축 압축시험 및 비압밀비배수 삼축압축시험 결과를 이용하여 콘 지수를 산정하였으며, 소성지수 및 간극수압비와의 관계를 고찰하였다. $N_{kt}$, $N_{ke}$, $N_{{\Delta}u}$은 각각 8~40, 7~37, 1~26으로 산정되었으며, 간극수압비와 비교적 큰 연관성이 있음이 고찰되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권6호
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• pp.637-648
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• 2023

When an earth pressure balance (EPB) shield machine bores a tunnel in gravelly sand stratum, the excavated natural soil is normally transformed using foam and water to reduce cutter wear and the risk of direct muck squeezing out of the screw conveyor (i.e., muck spewing). Understanding the undrained shear behavior of conditioned soils under pressure is a potential perspective for optimizing the earth pressure balance shield tunnelling strategies. Owing to the unconventional properties of conditioned soil, a pressurized vane shear apparatus was utilized to investigate the undrained shear behavior of foam-conditioned gravelly sands under normal pressure. The results showed that the shear stress-displacement curves exhibited strain-softening behavior only when the initial void ratio (e₀) of the foam-conditioned sand was less than the maximum void ratio (e_max) of the unconditioned sand. The peak and residual strength increased with an increase in normal pressure and a decrease in foam injection ratio. A unique relation between the void ratio and the shear strength in the residual stage was observed in the e-ln(τ) space. When e₀ was greater than e_max, the fluid-like specimens had quite low strengths. Besides, the stick-slip behavior, characterized by the variation coefficient of measured shear stress in the residual stage, was more evident under lower pressure but it appeared to be independent of the foam injection. A comparison between the results of pressurized vane shear tests and those of slump tests indicated that the slump test has its limitations to characterize the chamber muck fluidity and build the optimal conditioning parameters.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.77-88
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• 2009

본 연구에서는 부산지역 점토의 비 배수전단강도를 추정하기 위해 현장 및 실내시험을 통해 부산점토의 콘계수를 평가하였다. 이를 위해 부산신항 지역 및 녹산지역에서 $CK_0U$ 삼축압축시험, 베인전단시험, 피에조 콘 관입시험(CPTu) 등을 실시하였다. 시험결과, 현장 점토의 비배수전단강도는 심도에 따라 증가하였으며, 강도증가비는 각각 $S_{u(CKU)}/{\sigma}'_v\;{\fallingdotseq}\;0.26{\sim}0.44$와 ${\mu}_{su(VST)}/{\sigma}'_v\;{\fallingdotseq}\;0.20{\sim}0.23$로 삼축 비배수전단강도가 베인 비배수전단강도에 비해 1.5배 정도 크게 나타났다. 또한 CPTu 시험결과 콘선단저항($q_c$)과 간극수압($u_2$)은 심도에 따라 증가하였으며, 간극수압비($B_q$)는 $0.3{\sim}1.0$정도로 나타났다. 삼축압축 및 베인시험 결과와 CPTu 결과로부터 콘계수를 산정한 후 간극수압비와 비교한 결과, 삼축 비배수전단강도와 베인 비배수전단강도를 추정하기 위한 부산지역 점토의 콘계수는 각각 $5{\sim}20$, $10{\sim}35$로 나타났다. 그리고 콘계수는 간극수압비가 증가함에 따라 선형적으로 감소하였으며, 이로부터 간극수압비를 이용한 부산점토 콘계수 추정방법을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권11호
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• pp.17-25
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• 2011

본 연구는 모래로 부분치환된 점토지반 위의 줄기초의 지지력 특성에 대한 것이다. 극한 지지력을 구하기 위해 FEM해석을 사용하였으며 부분치환은 기초의 폭의 비와 양단의 경사로 정의 하였다. B'=inf인 경우는 모래층이 점토층과 같은 반무한체인 경우로 이 때의 극한 지지력이 부분치환된 지반에서의 극한 지지력과 비교를 위해 사용하였다. 지지력 효율 ${\beta}$는 B'=inf인 경우의 극한 지지력과 부분치환에 의한 극한 지지력의 비로 모래로 부분치환된 점토지반의 지지력 특성을 파악하기 위해 사용하였다. 각각 3가지의 점토의 비배수 전단강도와 모래의 내부마찰각을 고려하였다. 분석결과 부분치환 시의 지지력효율 ${\beta}$에 가장 큰 요인은 치환깊이이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.47-56
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• 2001

본 연구에서는 궁극적으로 준설점토 매립지반에 대한 장비투입 가능시기를 결정하기 위한 목적으로, 표층의 비배수전단강도 변화를 예측하기 위한 해석적 접근이 이루어 졌으며, 이를 위해 Gibson 등이 제시한 무차원 선형상수(간극비-유효응력 관계)가 도입되었다. 또한 이 과정에서 준설점토 매립지반의 자중압밀 및 건조수축 등에 의한 체적변화에 관련된 경과시간별 간극비 및 침하량의 평가를 위해, 필자 등이 제시한 해석기법 및 이를 토대로 개발된 프로그램(DSCON)이 이용되었다. 또한 전남 고흥지구 준설점토 현장시료를 대상으로 실시한 모형토조 실험결과와, 본 연구 제시 해석절차에 의거한 예측치(함수비, 단위중량 및 비배수전단강도 등)를 서로 비교하는 등 분석이 이루어 졌다. 이외에도, 예측된 비배수전단강도를 토대로 본 고흥지구 현장의 장비투입 가능시기를 평가하여 보았으며, 본 평가에 대한 간접적인 타당성 검증을 위해, 배수효율을 고려하는 PSDDF 프로그램 해석을 추가로 시행하여, 결과를 비교 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.15-24
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• 2001

피에조콘 관입시험(Piezocone Penetration Test, CPTu)으로부터 점성토의 비배수 전단강도를 산정하기 위해서는 피에조콘 계수가 필요하다. 피에조콘 계수는 경험적 방법(기준 시험 방법에 의한 비배수 전단강도와 피에조콘 시험 결과와의 직접 비교에 의하여 결정)에 의해 결정된 값들이 일반적으로 사용된다. 그러나, 경험적인 피에조콘 계수와 관련한 기존의 연구들은 거의 대부분 특정 지역에 대한 값일 뿐 아니라 지반의 공학적 특성이나 지반의 불균질성 등과의 상관관계 분석이 아직까지 미흡하기 때문에 국내 지반에 그대로 적용하기에는 무리가 따를 수 있다. 본 연구에서는 10개 지 역 총 46회의 피에조콘 관입시험 결과를 현장베인시험 및 실내삼축시험으로부터 구한 비배수 전단강도와 비교하여 국내 점성토 지반의 경험적인 피에조콘 계수를 산정하였다. 기존 제시 값들과 비교함과 아울러 그 신뢰성을 분석하고, 소성지수와 과압밀비와의 상관성 및 기준 전단시험 방법에 따른 영향에 대하여 연구하였다. 연구 결과, 다양한 지반 조건에 대하여 얻어진 피에조콘 계수는 평균값을 그대로 적용하기에는 값의 분포 범위가 너무 넓은 것으로 나타났다. 따라서 피에조콘 계수와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타난 과압밀비에 따라 구분하여 피에조콘 계수를 적용하는 것이 합리적이며, 이 때 필요한 피에조콘 계수를 제안하였다.