• 제목/요약/키워드: Weathered soils

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국내 풍화토의 함수특성곡선 및 불포화 투수계수 추정에 관한 연구 (Estimation of Soil Water Characteristic Curve and Unsaturated Permeability Coefficient for Domestic Weathered Grainite Soil)

  • 이성진;김윤기;이혜지;이승래
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.334-341
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    • 2004
  • The coefficient of permeability is one of the most important properties in unsaturated soils. The permeability varies with change in the water content as the soil water characteristic curve(SWCC) does. Thus the permeability curve of unsaturated soils has the similar shape with the soil-water characteristic curve(SWCC). Therefore, the methodologies have been studied to simply predict the unsaturated permeability from the SWCC. In this study, the experimental tests of SWCC and permeability were carried out for domestic weathered granite soils. The SWCC test results were fitted to Fredlund and Xing's SWCC equation and then it was found that there are some relationships between the parameters of SWCC equation and the basic soil properties. Accordingly we used an ANN(artificial neural network) model to obtain the SWCC parameters from the basic soil properties. Finally, the coefficients of permeability were predicted from these results by a prediction model.

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Estimation of saturated hydraulic conductivity of Korean weathered granite soils using a regression analysis

  • Yoon, Seok;Lee, Seung-Rae;Kim, Yun-Tae;Go, Gyu-Hyun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제9권1호
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    • pp.101-113
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    • 2015
  • Saturated soil hydraulic conductivity is a very important soil parameter in numerous practical engineering applications, especially rainfall infiltration and slope stability problems. This parameter is difficult to measure since it is very highly sensitive to various soil conditions. There have been many analytical and empirical formulas to predict saturated soil hydraulic conductivity based on experimental data. However, there have been few studies to investigate in-situ hydraulic conductivity of weathered granite soils, which constitute the majority of soil slopes in Korea. This paper introduces an estimation method to derive saturated hydraulic conductivity of Korean weathered granite soils using in-situ experimental data which were obtained from a variety of slope areas of South Korea. A robust regression analysis was performed using different physical soil properties and an empirical solution with an $R^2$ value of 0.9193 was suggested. Besides that this research validated the proposed model by conducting in-situ saturated soil hydraulic conductivity tests in two slope areas.

인공신경망을 이용한 풍화토의 강도정수 산정 (Assessment of Shear Strength Parameter for Weathered Soils Using Artificial Neural Network)

  • 이무철;이송
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.147-154
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    • 2008
  • 풍화토 사면은 장시간 공기에 노출되거나 물과 접촉을 하게 되면 전단강도가 급격히 저하되며 계절에 따른 수위의 변화가 매우 큰 댐사면의 경우는 강도저하가 더욱 크게 발생한다. 풍화토 사면의 강도저하 파악을 위하여 반복전단시험 및 수침 건조를 반복한 시료에 대한 잔류강도 시험을 통해 포화에 따른 강도의 저하를 파악하였다. 또한 소형동적콘관입시험기를 이용하여 관입타격횟수와 전단강도정수관계를 파악하고 인공신경망 해석을 통하여 관입타격횟수 Nc를 이용한 전단강도정수의 예측이 용이하도록 상관식을 구성하였다.

삼축압축시험에 의한 교란화강암 풍화토 내부마찰각(${\psi}$)의 특성 (A Study on the Strength Parameter(${\psi}$) of the Disturbed Weathered Soil by Triaxial Compression Test)

  • 전우정;류제수;조성범
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2001년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.386-389
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    • 2001
  • The strength parameters of two different type of disturbed weathered soils were investigated by the triaxial tests in this study. Soil samples include granite soils from two different sites and non-granite soils from six sampling sites. The results of this study indicate that the triaxial tests could be employed for determining the strength parameters for disturbed soil samples. When additional parameters are obtained by further experiments, they could be utilized in various engineering design practices.

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철도노반재료의 동상팽창압 및 물리적 특성 평가 (Frost Heaving Pressure and Physical Characteristics of the Railway Roadbed Materials)

  • 신은철;박정준;김종인
    • 한국철도학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.57-62
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    • 2005
  • The frost heaving pressure can be a problem for weakening of the railway roadbed material. This study was initiated to investigate the soils frost heaving pressure and physical characteristics(Liquid limit, permeability, SEM analysis) resulting from freezing and freezing-thawing cycle process. Therefore, upon freezing a saturated soil in a closed-system from the top, a considerable pressure was developed. Weathered granite soils, sandy soil were used in the laboratory freezing test which sometimes subjected to thermal gradients under closed-systems. The frost heaving pressure arising within the soil samples and the temperature of the samples inside were monitored with elapsed time. The degree of saturation versus heaving pressure curve is also presented for weathered granite soil and the maximum pressure is closely related to this curve. Based on the laboratory test results, fine-grained soils with strong attractive forces between soil grains md water molecules, and additional water is attracted into the pores leading to further volume changes and ice segregation.

사질토의 체적팽창을 고려한 비등방경화 구성모델 : II. 검증 (An Anisotropic Hardening Constitutive Model for Dilatancy of Cohesionless Soils : II. Verification)

  • 오세붕;박현일;신동훈;김욱;권오균
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.85-94
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    • 2004
  • 동반논문에서는 사질토의 취성적 응력-변형률 관계와 전단시 팽창을 고려할 수 있는 구성모델을 제안하였다. 본 연구에서는 제안된 모델의 계수를 체계적으로 결정하기 위하여 실수형 유전자 알고리즘에 근거한 최적화 기법이 적용되었으며, 이를 통하여 구성모델에 필요한 주요 계수값들을 결정할 수 있었다. 본 연구에서는 제안된 모델을 검증하기 위하여 풍화토시료에 대한 $K_0$ 압밀 삼축시험을 수행하였다. 또한 조립토에 등방압축 삼축시험결과를 이용하여 제안된 모델을 검증하였다. 이러한 시험자료들에 대하여 제안된 모델은 취성적 응력-변형률 관계 및 체적의 팽창과 같은 실제 유효응력 거동을 합리적으로 모델하는 것이 가능하였다. 이로부터 제안된 모델이 풍화토 및 조립토와 같은 사질토의 거동에 적합한 것으로 판단된다.

마이크로 멤브레인을 이용한 풍화토의 함수특성곡선 분석 (An Interpretation of Soil Water Retention Curves of Weathered Soils Using Micro-Membrane)

  • 오세붕;김성진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.17-27
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    • 2021
  • 불포화토의 함수특성시험은 오랜 기간이 소요된다. 이를 줄이기 위하여 고압 공기합입치 디스크를 마이크로 멤브레인으로 대체하였다. 마이크로 멤브레인을 적용한 함수특성시험을 수행하여 그 결과를 세라믹 디스크를 이용한 시험결과와 비교하였다. 5개 지역에 대하여 많은 시료를 분석한 결과 마이크로 멤브레인을 적용한 함수특성곡선은 세라믹 디스크를 이용한 시험결과와 유사한 것으로 검증되었다. 이로 인하여 마이크로 멤브레인을 이용하여 신속한 절차기법을 개발하여 많은 양의 함수특성 성과를 획득할 수 있게 되었다. 그리고 마이크로 멤브레인을 이용한 시험을 포함하여 총 5개지역 29개 시료에 대한 함수특성곡선 데이터베이스를 구축하였다. 국내 풍화토에 대하여 불포화 수리특성은 세 그룹으로 분류할 수 있었다. 각 그룹은 van Genuchten 모델 물성치 n값에 따라서 분류되며 n값은 간극비의 함수로 상관관계를 찾을 수 있었다.

함수특성에 근거한 국내 풍화토의 불포화 투수곡선 추정 (Estimation of Unsaturated Permeability Function from Water Retention Characteristics for Korean Weathered Soils)

  • 김윤기;최경림;이성진;이승래;권형석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권10호
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    • pp.49-60
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    • 2010
  • 지반의 투수특성은 다양한 지반구조물의 설계 및 해석에서 중요한 지반물성이다. 특히 불포화 상태에서 모관흡수력의 영향을 받으며 모판흡수력 증가에 따라 감소하는 경향은 함수특성 변화와 유사하다. 불포화 투수계수는 실내실험을 통해 직접적으로 구하거나 함수특성곡선으로부터 유추된 이론식을 통해 간접적으로 얻을 수 있다. 본 논문에서는 국내 7개 지역에 대한 시료를 대상으로 함수특성실험과 본 연구에서 개발한 불포화 투수실험 장비를 이용하여 불포화 투수실험을 실시하였다. 지반의 함수상태를 나타내는 함수특성곡선이 불포화 투수계수와 밀접한 관련이 있으므로 함수특성곡선으로부터 불포화 투수곡선을 유추하는 여러 모텔 결과와 실험결과를 비교하였다. 그러나 기존의 추정방법은 국내지반의 투수특성을 잘 표현하지 못하고 있다. 따라서 국내 풍화토의 불포화 투수곡선을 정확히 유추하기 위하여 보정계수를 적용하여 FXK-M 투수모델을 제시하였고 보정계수를 함수특성곡선의 공기함입치로부터 산정할 수 있는 수식을 제안하였다.

화순 지역 셰일 풍화토의 물리적.역학적 특성에 관한 연구 (The Physical and Mechanical Properties of the Weathered Shale Soils in Hwasun Area)

  • 김종렬;박정훈;김해경;강권수
    • 지질공학
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    • 제14권2호
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    • pp.199-210
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    • 2004
  • 본 연구는 전라남도 화순군에 분포하는 셰일 풍화토를 대상으로 실험실에서 물성 및 역학 시험을 실시하여 풍화토의 물리적ㆍ역학적 특성을 파악하였다. 연구지역 셰일 풍화토의 물리적 특성인 비중, 액성한계, 소성한계 및 소성지수는 각각 2.66~2.68, 36.39~36.92(%), 18.53~19.48(%), 17.44~17.86 이며, 흙의 분류는 CL에 해당된다. 다짐시험결과 최적함수비는 22.5~23% 최대 건조단위중량은 $1.58~1.61t/\textrm{m}^3$으로 나타났다. 전단시험 결과 포화 및 불포화시료의 경우 건조단위중량이 커질수록 점착력은 증가하는 경향이 나타났고, 불포화 상태의 점착력이 포화 상태의 점착력의 약 2배 정도 크게 나타났다. 마찰각의 경우, 불포화 상태일 때는 건조단위중량이 증가할수록 증가하는 경향이 나타나지만, 포화 상태의 경우는 건조단위중량이 증가할수록 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 대구지역 셰일 풍화토(김 등, 1995)의 공학적 특성과 비교할 때, 비중은 유사하지만 액성한계 및 소성한계는 약간 높은 것으로 나타났다.

화강토의 풍화도가 수분흡착 및 침투성에 미치는 영향 (A Study on the Moisture Adsorption and Permeability Characteristics of Weathered Granite Soils)

  • 이대훈;도덕현
    • 한국농공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.81-89
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    • 1984
  • To examine the moisture adsorption and permeability characteristics, weathered granite soils of different degrees of weathering, cultivated upland soils and sands of Han-river were sampled. The results are as follows: 1. In case that the mother rock was same, the pF values under same moisture content decreased according as the grain size of soil became finer by the weathering process. 2. In case that the mother rock was different, the pF value varied by the behavior of clay minerals, and the cultivated upland soils showed more sensitive reaction than sands and fresh granite soils. 3. The pF value changed by the difference of primary moisture content and also influenced by soil structure, testing method and etc. 4. The pF value and compaction curve had close relation, however under same moisture content, the pF value decreased by the increment of density. 5. The permeability depend on the available void ratio between the soil particles according to the degree of weathering, and the pF value of available void water between the soil particles which related directly to permeability was about 3.3 except the void water holded in the soil particles. 6. As the above, the pF value and permeability were differentiated by degree of weathering, primary moisture content, density and etc. Therefore it is considered unreasonable to define uniformly by soil texture.

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