• Geomechanics and Engineering
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• 제2권3호
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• pp.203-211
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• 2010

An experimental program of isotropic loading tests on a compacted kaolin using a conventional triaxial equipment modified for testing unsaturated soils was perform to investigate a loading collapse curve of unsaturated soils along wetting and drying paths. The test data are presented in terms of effective stress on a range of constant suction. The suction hardening behavior was observed for both wetted and dried samples. With the use of an appropriate effective stress parameter, the unique relationship for loading collapse curve for wetting and drying processes was obtained.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권2호
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• pp.75-87
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• 2021

Because the hydraulic/mechanical behaviour of unsaturated soil is more complicated than that of saturated soil, one of the most important issues in modelling unsaturated soil is to properly couple its stress-strain relationship with its water retention characteristics. Based on the results of a series of tests, the stress-strain relationship and the changes in suction and saturation of unsaturated completely decomposed granite (CDG, also called Masado) vary substantially under different loading/hydraulic conditions. To precisely model the hydraulic/mechanical behaviour of unsaturated Masado, in this study, the superloading concept was firstly introduced into an existing saturated/unsaturated constitutive model to consider the structural influences. Then a water retention curve (WRC) model considering the volumetric change in the soil, in which the skeleton and scanning curves of the water retention characteristics were assumed to shift in parallel in accordance with the change in the void ratio, was proposed. The proposed WRC model was incorporated into the constitutive model, and the validity of the newly proposed model was verified using the results of tests conducted on unsaturated Masado, including water retention, oedometer and triaxial tests. The accuracy of the proposed model in describing the stress-strain relationship and the variations in suction and saturation of unsaturated Masado is satisfactory.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5654-5663
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• 2015

부(-)의 간극수압으로서 불포화토 내에 작용하는 석션은 입자간 응력을 증가시키며, 이에 따라 토립자 골격의 항복응력 및 소성전단강성을 증대시키는 등, 불포화토의 역학적 특성에 지대한 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 석션의 효과를 지진 등의 동적 하중조건에서 고려하기 위하여 불포화토에 대해 확장된 반복탄소성구성식에 근거한 응력-변형율 관계를 제 1 항복함수 및 제 2 항복함수를 고려하여 유도하였다. 본 관계를 2차원 및 3차원 수치해석에서 액상화 이후의 압밀거동 예측 등에 적용하는 경우에는 평균골격응력(Mean skeleton stress)의 변화를 반영하는 제 2 항복함수의 도입이 필요하나, 요소시뮬레이션에서는 제 1 항복함수만으로도 수치해석을 위한 각 물성치 및 석션 파라미터 결정이 가능할 것으로 사료된다. 본 관계와 응력반전을 반영한 반복재하 루틴을 함께 코딩(Coding)할 경우 불포화조건 하에서의 반복삼축압축시험에 대한 수치해석적 모사가 가능할 것으로 보이며, 본 연구결과는 동적 하중이 작용하는 불포화토 거동 예측의 정확도 제고에 기여할 것으로 전망된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.541-548
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• 2001

The interest in the dynamic properties of soils has increased strongly because of earthquake, heavy traffic, and foundations undergo high amplitude of vibrations. Most of soils in Korean peninsula are composed of granite soils, especially the decomposed mudstone soils are widely spread in Pohang areas, Kyong-buk province. Therefore, it Is very important to investigate the dynamic properties of these types of soils. The most important soil parameters under dynamic loadings are shear modulus and material dampings. Furthermore, few definitive data exist that can evaluate the behavior of unsaturated decomposed mudstone soils under dynamic loading conditions. The investigations described in this paper is designed to identify the shear modulus and damping ratio due to a surface tension for the unsaturated decomposed mudstone soils ulder low and high strain amplitude, For this purpose, the resonant column test and the cyclic triaxial test were performed. Test results and data have shown that the optimum degree of saturation under low and strain amplitude is 32 ∼ 37% which is higher than that of decomposed granite due to the amount of fine particles as well as the type and proportion of chief rock-forming minerals.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권10호
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• pp.5-14
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• 2015

불포화토에는 부(-)의 압력인 석션(Suction)이 작용한다. 석션은 입자간 응력을 증가시키며, 이에 따라 토립자 골격의 항복응력 및 소성전단강성을 증대시킨다. 따라서 본 연구에서는 이러한 석션의 효과를 지진 등의 동적 하중조건에서 고려하기 위해 불포화토에 대하여 확장된 반복탄소성구성식으로부터 제1 항복함수 및 제2 항복함수를 고려하여 유도된 응력-변형률 관계를 이용하여 반복삼축시험의 요소 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 응력경로, 응력-변형률 관계 및 체적변형률-축변형률 관계로부터 요소 시뮬레이션은 반복삼축거동을 양호하게 모사함을 확인하였다. 본 연구결과는 동적 하중이 작용하는 불포화토 거동 예측의 정확도 제고에 기여할 것으로 전망된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.5-13
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• 2022

불포화토의 전단 특성 평가는 사면, 제방, 댐 등의 안정성과 투수 특성 평가에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 화강풍화토의 불포화 전단특성을 파악하기 위하여 불포화 삼축실험을 수행하였다. 실험에 사용된 시료는 국내에 분포하는 세립분이 다량함유된 SM계열 화강 풍화토이며, 다짐을 통하여 재성형 하였다. 모관 흡수력 및 시료의 밀도에 따른 불포화 전단 특성을 분석하였으며, 전단 과정에서 일정한 모관 흡수력을 유지 하기 위해 압밀-배수삼축실험(CD-test)을 수행하였다. 본 연구결과 화강풍화토 시료의 겉보기마찰각(ϕ^b)과 AEV(Air Entry Value)는 상대밀도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 모관흡수력이 증가함에 따라서는 점착력(c) 역시 증가하였지만 내부마찰각(ϕ')은 크게 변함이 없는 것으로 확인 되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.15-21
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• 2003

본 연구는 풍화 화강토의 일정 간극비에서 초기함수비의 변화에 따른 거동 특성을 통상의 삼축압축시험기를 이용한 비배수시험을 실시하여 비배수전단시 불포화 풍화 화강토의 간극압, 체적변형 및 응력-변형률 거동특성을 밝히고자한다. 연구에 사용된 시료는 조립질의 풍화 화강토이고 직경 50mm 높이 100mm로 복층다짐하여 삼축 시험용 공시체를 제작하였다. 준비된 공시체를 구속압력과 흡인력($u_a-u_w$)을 각각 달리한 비배수 3축압축시험을 실시하였다. 그 결과 초기 함수비의 변화에 따라 내부마찰각($\phi'$)의 변화는 다소 있지만 흡인력의 변화에 따른 내부마찰각의 변화는 거의없고 유효점착력만이 증가하는 경향을 보이고 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권3호
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• pp.221-232
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• 2020

In many tropical regions, soil structures often fail under constant loads as a result of decreasing matric suction due to water infiltration. Most of the previous studies have been performed by infiltrating water in the soil specimen by keeping shear stress constant at 85-90% of peak shear strength in order to ensure specimen failure during water infiltration. However, not many studies are available to simulate the soil behavior when water is infiltrated at lower shear stress and how the deformations affect the soil behavior if the failure did not occur during water infiltration. This research aimed at understanding both the strength and deformation behavior of unsaturated soil during the course of water infiltration at 25%, 50% and 75% of maximum deviatoric stress and axial strain by keeping them constant. A unique stress-strain curve expresses the transient situation from unsaturated condition to failure state due to water infiltration is also drawn. The shearing-infiltration test results indicate that the water infiltration reduces matric suction and increase soil deformation. This research also indicates that unsaturated soil failure problems should not always be treated as shear strength problems but deformation should also be considered while addressing the problems related to unsaturated soils.

• 한국방재학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.19-27
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• 2004

본 연구는 정적은 물론 동적 거동에 관한 연구가 거의 없는 포항지역의 이암풍화토에 대하여 저변형률하에서의 동적 거동 파악을 위하여 수행되었다. 동적 거동에 영향을 미치는 요소들로는 간극비, 포화도 그리고 구속압 등 3가지의 변수를 설정하였다. 그 중 간극비와 포화도를 달리하여 공시체를 제작하고 구속압을 단계적으로 증가시켜가며 저변형률하에서의 전단탄성계수와 감쇠비의 거동을 고찰하였다. 이러한 저변형률하에서의 시험을 실시하기 위해 공진주 시험장치를 사용하였으며, 시험에서 얻어진 결과값들을 이용하여 이암풍화토의 동적 거동을 분석하였다. 연구결과에 의하면 저변형률하에서 이암풍화토의 최적포화도가 $32{\sim}37%$ 나타났다. 이는 주광물의 비율과 형상뿐만 아니라 세립분의 함유량 차이로 인하여 화강풍화토보다 크게 나타났다.

• 한국농공학회지
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• 제38권3호
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• pp.101-110
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• 1996

The aim of the work described in this paper is to develope a constitutive model for the prediction of an unsaturated clayey soil and to confirm the application of the model. To this end a series of suction controlled isotropic and triaxial compression tests are conducted on clayey soils. Matric suction is controlled by the axis translation technique using high air entry ceramic disk. Total volume change, air and water volume changes are measured by the device made for the experiment. The specimens are compacted by dynamic compaction using a half of Proctor compaction energy with the water contents of 5% drier than the optimum moisture contents. From test results, volume changes and deviator stresses are analyzed at each state and their relationships are formulated. And the application of the model to clayey soils is confirmed by the comparison between test and predicted results. During drying-wetting and loading-unloading processes for isotropic states, the agreement between predicted and test results are satisfactory. And predicted deviator stresses are well agreed with the test results in shearing process, but volumetric strain is not well agreed with the test results in high suctions.