• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권6호
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• pp.107-113
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• 2010

This paper presents the prediction of shear strength of oil contaminated clay using fall cone test used to determine the liquid limit of soil. The penetration depth of fall cone is related to water content of soil. Laboratory vane shear can also be related to water content. To explore the relative correlation between penetration depth of fall cone and laboratory vane shear, both fall cone tests and laboratory vane shear test were carried out with water contents of soil. The developed empirical relationships in this studys showed that the shear strength is reduced to 3.9% with 1% increase of oil content. And, the lesser initial water content of contaminated clay, the more shear strength of contaminated clay is affected by oil content.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.391-398
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• 2000

The index properties of cohesive soils play an important role to examine entire tendency of soil properties. Especially, the Atterberg limits have a good correlation with compression and shear strength of cohesive soils. However, these values strongly depend on their testing methods. In this study, for Pusan clays the Atterberg limits were peformed under different conditions; for example, four kinds of specimen preparation, two kinds of testing equipment, and four kinds of estimating method. And a laboratory vane test was peformed to compare the undrained shear strength with that of the fall cone test. As experimental results, the value of liquid limit performed for oven-dried sample, followed in ASTM D4318, underestimated by about 10% compared to those of another three methods, irrespective to the used equipments. But the value of plastic limit was not influenced by sample preparation methods and equipments. The liquid limits by one-point methods(Leroueil et al., 1996; Nagaraj et al., 1981) were agreed well with those of different methods. Finally, the undrained shear strength by laboratory vane test was relatively larger than that of fall cone test, and the relationship between both showed a bad trend.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.285-294
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• 1996

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.65-74
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• 2020

토압식(EPB, earth pressure balance) 쉴드 TBM 공법에서 첨가제 주입을 통해 굴착한 흙을 개량하는 쏘일 컨디셔닝(soil conditioning) 기법의 적용은 TBM의 굴진성능을 향상시키는데 필수적이다. 따라서 TBM 장비의 굴진 성능을 모사하는 수치해석 모델에서도 쏘일 컨디셔닝을 적용하는 것은 중요하나, 이를 해석적으로 모사하는 기법에 대한 연구는 현재까지 부족하다. 따라서 본 연구에서는 컨디셔닝 된 흙의 특성을 파악하기 위해 실내 가압 베인시험 장치를 고안하였다. 고안된 장치를 통해 폼에 의해 컨디셔닝 된 흙에 대하여 전단속도를 달리하며 시험을 수행하였으며, 시험은 개별요소법(DEM, discrete element method)을 통해 모델링 되었다. 시험결과와 해석결과의 비교를 통해 개별요소법에서의 입자 접촉조건을 결정하였으며, 이는 개별요소법을 사용한 TBM 굴진해석 모델에서 쏘일 컨디셔닝을 재현할 때 가압 베인시험과 개별요소법 모델의 적용 가능성을 보여준다.

• 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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• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.463-470
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• 2016

베인 전단시험은 흙의 교란을 최소화하면서 점성토의 비배수전단강도를 측정하는 간단한 시험이다. 하지만, 본 논문에서는 베인 전단시험기를 이용하여 모래의 배수전단강도를 측정하기 위한 연구를 수행하였다. 건조한 낙동강모래를 원통형 셀에 느슨하거나 조밀한 상태로 재성형한 다음 상부에서 공기압 실린더로 상재하중(overburden pressure)을 25, 50, 75 또는 100kPa 가한 다음 베인(직경 5cm, 높이 10cm)을 회전시켜 회전 모멘트인 최대 토크를 구하였다. 베인 회전 모멘트와 모래 입자의 마찰 저항 모멘트가 평형을 이룬다는 조건을 이용하여 모래의 마찰각을 구하였다. 점토의 경우에는 베인 전단 시 원통형의 회전체 상하면과 주면에 균일한 비배수전단강도인 점착력이 작용한다고 가정하지만, 사질토를 사용한 본 연구에서는 베인 날 주면에서 형성되는 파괴면을 원기둥, 팔각기둥 또는 사각기둥 형태로 가정하여 각각에 대한 마찰각을 계산하였다. 한편, 본 연구에서 제안한 방법을 검증하기 위해 동일한 모래로 직접전단시험을 실시하여 마찰각을 구하였다. 베인 전단시험으로부터 구한 마찰각은 가정한 파괴면의 형태에 따라 느슨한 모래의 경우 24-42도, 조밀한 모래는 33-53도 사이이며, 직접전단시험 결과는 이 범위 내에 속하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권9호
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• pp.33-44
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• 2020

순결 특성을 갖는 그라우트에 대한 경화 전 소성상태의 전단강도 특성을 분석하기 위하여 혼합물의 점도와 실내 베인전단시험을 수행하였다. 그라우트를 물-시멘트비(w/c) 별로 제조하고 전단강도시험을 실시하였다. 그라우트의 소성상태 전단강도는 물-시멘트비에 영향을 많이 받아 물-시멘트비가 낮을수록 초기에 높은 전단강도가 발현되었으며, 양생 시간이 길어질수록 높은 전단강도를 나타내었다. 최대전단강도는 그 값이 클수록 작은 회전각에서 발현되고, 최대전단강도 값이 작을수록 큰 회전각에서 발현되었다. 또한, 겔 상태의 그라우트는 최대 전단강도가 발현 이후 급격히 전단강도가 저하되고 베인날의 회전각이 약 70°~90°이후에는 일정한 수준으로 수렴되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.87-98
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• 2007

본 연구에서는 DMT를 이용한 비배수 전단강도를 파악하기 위하여 부산신항 점토층에 DMT 시험, 베인전단시험, $CK_0U$ 삼축압축시험을 실시하였다. 시험결과 정규화한 비배수 전단강도비는 삼축시험의 경우 $S_{u(CKU)}/{\sigma}'_v=0.30{\sim}0.35$, 베인전단시험의 경우 ${\mu}S_{u(VST)}/{\sigma}'_v=0.20{\sim}0.22$로 나타났다. 본 연구에서는 현장 베인전단시험 및 삼축압축시험 결과와의 비교를 통해, DMT를 이용하여 비배수 전단강도를 추정하는 두 가지 방법을 제안하였다. 첫 번째는 $S_u/{\sigma}'_v$와 횡방향 응력지수의 관계를 이용하는 방법이고, 두 번째는 $N_c-I_D$ 또는 $N_c-E_D$ 관계로부터 비배수 전단강도를 추정하는 방법이다. 베인전단시험 및 삼축시험 결과와 두 가지 추정방법을 비교한 결과, $N_c-I_D$ 또는 $N_c-E_D$ 관계를 이용한 방법이 $K_D$ 이용하는 방법보다 비배수 전단강도를 정확하게 추정하는 것으로 나타났다. 이것은 $I_D$와 $E_D$가 토질상태를 반영하는 $p_1-p_0$항을 포함하고 있어, $N_c$를 이용하는 방법이 토질을 고려한 비배수 전단강도 추정을 할 수 있기 때문으로 판단된다.

• 산업기술연구
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• 제29권B호
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• pp.81-88
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• 2009

The main purpose of this work is to determine characteristics of undrained shear strength of remolded marine clay at Incheon. Laboratory vane tests with remolded marine clay sampled from west coast at Incheon were performed to investigate the undrained shear strength of them being dumped for reclamation after dredging from the sea bottom. Test results were compared with the predicted values of undrained shear strength proposed by many researchers. It was found that measured results about undrained shear strength with water content was in good agreements with values proposed by Mikasa and Modified Mikasa's empirical formula.