• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권1호
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• pp.81-92
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• 1998

화력발전소에서 대량으로 부산 되어 폐기 처리되고 있는 석탄회 폐기물로 조성된 지반을 안정 처리하여 사용하거나 또는 이러한 석탄회를 건설공사의 직접적인 재료로 활용하게 되면 결국 폐자원을 산업자원화 함으로서 건설자재 난을 해소할 수 있게 된다. 본 연구에서는 석탄회를 성토재 및 매립재로서 대량 활용할 경우와 지반변형해석에 필요한 적용 모델과 그 적용성을 중심으로 검토하였다. 그 중 Cam-clay model은 흙의 다양한 응력경로에 대해 배수와 비배수 조건에서 재하하는 동 안 변위와 공극수압을 나타낼 수 있는 완전한 구성식을 제공하고, 필요로 하는 토질정수가 극소수이고 모든 것을 실내실험을 통해 측정할 수 있는 장점이 있다. 토질기본시험, 등방압밀 및 비배수 삼축압축시험 등을 통하여 Camflay mode숙 제반 parameter를 구하였고, 수치해석을 수행하여 시험 결과와 비교하였다. 시험 결과와 수치 해석결과에서 각각 구한 parameter의 오차는 매우 근소 한 것으로 나타났다. 시험을 통해 결정한 비회와 저회 5 : 5 적정혼합회의 Parameter들은 인공으로 조성된 석탄회 매립지반의 변형해석에서 Cam-clay model을 이용하는 데에 기초자료로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권3호
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• pp.191-205
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• 2020

Soil shear strength parameters play a remarkable role in designing geotechnical structures such as retaining wall and dam. This study puts an effort to propose two accurate and practical predictive models of soil shear strength parameters via hybrid artificial neural network (ANN)-based models namely genetic algorithm (GA)-ANN and particle swarm optimization (PSO)-ANN. To reach the aim of this study, a series of consolidated undrained Triaxial tests were conducted to survey inherent strength increase due to addition of polypropylene fibers to sandy soil. Fiber material with different lengths and percentages were considered to be mixed with sandy soil to evaluate cohesion (as one of shear strength parameter) values. The obtained results from laboratory tests showed that fiber percentage, fiber length, deviator stress and pore water pressure have a significant impact on cohesion values and due to that, these parameters were selected as model inputs. Many GA-ANN and PSO-ANN models were constructed based on the most effective parameters of these models. Based on the simulation results and the computed indices' values, it is observed that the developed GA-ANN model with training and testing coefficient of determination values of 0.957 and 0.950, respectively, performs better than the proposed PSO-ANN model giving coefficient of determination values of 0.938 and 0.943 for training and testing sets, respectively. Therefore, GA-ANN can provide a new applicable model to effectively predict cohesion of fiber-reinforced sandy soil.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권5호
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• pp.397-414
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• 2020

In this paper, practical predictive models for soil shear strength parameters are proposed. As cohesion and internal friction angle are of essential shear strength parameters in any geotechnical studies, we try to predict them via artificial neural network (ANN) and neuro-imperialism approaches. The proposed models was based on the result of a series of consolidated undrained triaxial tests were conducted on reinforced sandy soil. The experimental program surveys the increase in internal friction angle of sandy soil due to addition of polypropylene fibers with different lengths and percentages. According to the result of the experimental study, the most important parameters impact on internal friction angle i.e., fiber percentage, fiber length, deviator stress, and pore water pressure were selected as predictive model inputs. The inputs were used to construct several ANN and neuro-imperialism models and a series of statistical indices were calculated to evaluate the prediction accuracy of the developed models. Both simulation results and the values of computed indices confirm that the newly-proposed neuro-imperialism model performs noticeably better comparing to the proposed ANN model. While neuro-imperialism model has training and test error values of 0.068 and 0.094, respectively, ANN model give error values of 0.083 for training sets and 0.26 for testing sets. Therefore, the neuro-imperialism can provide a new applicable model to effectively predict the internal friction angle of fiber-reinforced sandy soil.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.67-78
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• 2008

본 연구에서는 시멘트의 고결효과를 정량적으로 파악하기 위하여 낙동강하상모래와 소량의 포틀랜드시멘트를 혼합하여 고결된 모래에 대하여 일축압축시험 및 배수조건과 비배수 조건의 삼축압축시험을 수행하였다. 시멘트혼합율의 증가에 따라 첨두강도 및 탄성계수는 증가하였고 시멘트의 결합력에 의하여 다일레이션 및 과잉간극수압이 억제되었으나 시멘트 결합력의 파괴 후 증가된 모래입자크기에 의하여 증가하였다. 그리고 배수조건의 응력-변형률 곡선은 연화거동이 나타났지만 비배수조건에서는 증가된 부(-)의 과잉간극수압에 의한 유효응력의 증가로 경화거동을 나타냈다. 각 조건에 대한 강도증가량의 예측을 위하여 선형을 가정한 다중회귀분석을 실시한 결과 제시된 경험식의 결정계수는 $0.81{\sim}0.91$로 나타나 신뢰성이 높은 것으로 평가되었으며 건조밀도의 경우 고결된 모래의 입도조건을 동시에 고려할 수 있어 고결된 모래의 강도를 결정하는데 중요한 변수로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.51-59
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• 2008

본 연구에서는 모래에서 점토에 이르는 넓은 범위의 혼합시료를 재성형하기 위하여 세립분으로 활성을 가지고 있는 자연점토와 조립분으로 규사를 혼합하여 실험에 이용하였다. 공시체는 세립분함유율이 낮은 범위 즉, 모래입자가 골격구조를 형성하고 있는 범위에 대해서는 다양한 간극비를 조성하기 위해 습윤 다짐방법을 이용하였으며, 활성을 나타내는 범위에 대해서는 정규압밀점토의 일정한 간극비를 조성하기 위해 예압밀방법을 이용하여 다양한 세립분함유율을 갖는 공시체를 제작하여 비배수 반복 전단실험을 수행하였다. 실험결과, 세립분함유율 20%미만의 시료에서 동일한 세립분함유율의 공시체에 대해 모래 골격간극비가 증가함에 따라 반복 전단강도는 감소하였으며 더욱이, 실험시료의 골격간극비가 규사의 최대간극비 이상의 범위에서는 흙의 구조가 다짐에너지의 영향을 거의 받지 않고 강도발현의 주체가 점토 매트릭스에 지배되는것을 알 수 있다. 모래점토 혼합토를 대상으로한 비배수 반복 전단실험에서 세립분 함유율이 20%미만의 낮은 영역에서 조립자의 구조는 반복 전단강도 특성에 큰 영향을 미치며 더욱이, 세립분함유율보다 모래구조의 밀도에 유의하는것이 더욱 적합한 것을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.41-49
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• 2006

이 논문에서는 반복적인 하중에 의해 발생한 동적 과잉간극수압의 발생과 소산을 실내시험을 통하여 연구하였다. 이를 위해 국내 건설 현장에서 건설재료로 널리 사용되고 있는 풍화토를 재성형하여 실내에서 반복삼축시험을 수행하였다. 그 결과 비배수 반복 재하 과정에서 발생하는 과잉간극수압은 반복재하하중과 구속압이 증가할수록 크게 나타남을 확인하였다. 여기서 이 두 가지 영향요소가 반영된 수정과잉간극수압비(MEPPR)를 제안하여, 과잉간극수압 거동을 반복재하횟수만으로 나타낼 수 있었다. 또한 과잉간극수압을 구속압으로 정규화한 과잉간극수압비(EPPR)를 이용하여, 구속압의 증가에 따라 감소하는 과잉간극수압 소산 시 부피변형률을 간편히 나타낼 수 있었다. 결론적으로 재성형 풍화토에 대하여 얻어진 실내 시험 결과를 토대로 지진 하중과 같은 동적 반복 재하 시 미액상화 조건에서 발생하는 침하량을 적은 수의 실험 결과로 간편하게 예측할 수 있는 방법 및 개념을 도출하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.57-70
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• 2015

본 논문에서는 지열활용 지반구조물 적용시 주변 지반에 부과되는 온도변화 사이클이 흙의 물리적 역학적 특성에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 모래와 화강풍화토를 대상으로 다양한 온도변화 조건을 구현하고 이에 따른 흙의 입자구조 및 열전도특성 변화 경향을 고찰하였다. 아울러 다양한 온도변화에 노출된 시료를 이용하여 시편을 조성한 후 삼축압축시험을 수행하고 그 결과를 토대로 온도변화가 시편의 응력-변형률-강도 톡성에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과 온도변화 사이클은 흙의 입자구조 및 열전도율에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 검토되었다. 또한 임의 반복 사이클 $N_{hc}$에 있어 가열시간이 $H_d=2{\sim}8hrs$ 변화함에 따라 최대 축차응력이 15%이상 감소하는 것으로 나타나 가열-냉각 반복작용에 의한 흙의 강도특성 변화는 흙의 종류에 따라 달라 질수 있는 것으로 검토되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.151-161
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• 2003

본 연구에서는 콘 선단부 주변의 정규압밀점토 요소의 응력 경로가 삼축압축시험의 응력 경로와 같고 흙 요소를 탄성-완전 소성 재료로 가정하여, 콘 관입에 따른 과잉간극수압의 두 요소를 포함한 응력 상태를 평가할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 루이지애나 주립대학교 모형 토조에서 수행된 소형 피에조 콘 시험결과에 적용하였다. 해석결과에 의하면, 제안된 방법에 의해 산정된 $\Delta{u}_{oct}$/ $\Delta{u}$ and $\Delta{u}_{shear}$/$\Delta{u}$ 는 오직 간극수압계수의 함수인 것으로 나타났다. 또한, 기존의 이론해에서는 비배수 전단강도, 강성지수와 같은 흙의 물성치 산정의 정확성에 따라 좌우되는 반면에 제안된 방법은 간극수압계수에 따른 일관된 결과를 주며 기존의 연구결과와도 일치하는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권3호
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• pp.65-76
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• 1990

압축성 모래의 3차원 전단강도 특성을 밝히기 위하여 육면체 시료로 성형하여 세 주응력을 각기 독립 적으로 조절하여 일련의 압밀배수 및 압밀비배수시험을 실시하였다. 그 결과 중간주응력은 파괴강도에 큰 영향을 미치고 있으며 파괴규준은 유효응력 해석을 할 경우 중간주덕력의 영향을 받고있다. 측정된 유효내부마찰각은 중간주응력의 상대적 크기를 나타내는 계수 b(=(o2-o3)/(o1-o3)값이 0인 삼축압축상태에서 최소치가 되고 점진적으로 b값의 증가와 더불어 담가하며 배수, 비배수시험 결과를 동-정팔면체면에 투영하여 얻은 응력으로 조정된 유효내부마찰각은 같은 b값에서 서로 일치하고 있다. 비배수시험에 있어서 전응력으로 해석한 결과는 Tresca의 파괴규준과 잘 일치하고 있다. 정팔면체면에 유효응력으로 표시된 파양면은 배수, 비배수시험결과가 같은 값을 가지고 Lade의 파양규준에 근접함을 보여준다.