• Earthquakes and Structures
• /
• 제16권1호
• /
• pp.11-28
• /
• 2019

This article investigates the response of Integral Abutment Bridges (IAB) when subjected to a sequence of seasonal thermal loading of the deck followed by ground seismic shaking in the longitudinal direction. Particular emphasis is placed on the effect of pre-seismic thermal Soil-Structure Interaction (SSI) on the seismic performance of the IAB, as well as on the ability of various backfills configurations, to minimize the unfavorable SSI effects. A series of two-dimensional numerical analyses were performed for this purpose, on a complete backfill-integral bridge-foundation soil system, subjected to seasonal cyclic thermal loading of the deck, followed by ground seismic shaking, employing ABAQUS. Various backfill configurations were investigated, including conventional dense cohesionless backfills, mechanically stabilized backfills and backfills isolated by means of compressive inclusions. The responses of the investigated configurations, in terms of backfill deformations and earth pressures, and bridge resultants and displacements, were compared with each other, as well as with relevant predictions from analyses, where the pre-seismic thermal SSI effects were neglected. The effects of pre-seismic thermal SSI on the seismic response of the coupled IAB-soil system were more evident in cases of conventional backfills, while they were almost negligible in case of IAB with mechanically stabilized backfills and isolated abutments. Along these lines, reasonable assumptions should be made in the seismic analysis of IAB with conventional sand backfills, to account for pre-seismic thermal SSI effects. On the contrary, the analysis of the SSI effects, caused by thermal and seismic loading, can be disaggregated in cases of IAB with isolated backfills.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.291-296
• /
• 1998

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제12권6호
• /
• pp.983-1001
• /
• 2017

The extent by which economy and safety concerns can be addressed in earth retaining structure design depends on the accuracy of the assumed failure surface. Accordingly, this study attempts to investigate and quantify mechanical backfill properties that control failure surface geometry of cohesionless backfills at the active state for translational mode of wall movements. For this purpose, a small scale 1 g physical model study was conducted. The experimental setup simulated the conditions of a backfill behind a laterally translating vertical retaining wall in plane strain conditions. To monitor the influence of dilative behavior on failure surface geometry, model tests were conducted on backfills with different densities corresponding to different dilation angles. Failure surface geometries were identified using particle image velocimetry (PIV) method. Friction and dilation angles of the backfill are calculated as functions of failure stress state and relative density of the backfill using a well-known empirical equation, making it possible to quantify the influence of dilation angle on failure surface geometry. As a result, an empirical equation is proposed to predict active failure surface geometry for cohesionless backfills based on peak dilatancy angle. It is shown that the failure surface geometries calculated using the proposed equation are in good agreement with the identified failure surfaces.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
• /
• 제4권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2018

Subsea pipelines are designed to transport mixtures of oil, gas, and their associated impurities from the wellhead that can have temperatures as high as $100^{\circ}C$, while the external temperature can be as low as $5^{\circ}C$. Heat can be lost from the subsea pipeline containing high-temperature fluid to the surrounding environment. It is important that the pipeline is designed to ensure that the heat loss is small enough to maintain flow and avoid the unwanted deposition of hydrate and wax, which occurs at a critical temperature of approximately $40^{\circ}C$. Therefore, it is essential to know the heat loss of subsea pipelines under various circumstances. This paper presents a comparison between numerical analyses and existing theoretical formulas for different backfills and burial depth.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.325-332
• /
• 1997

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.169-176
• /
• 2023

이 연구는, 프리팩트 콘크리트 공법을 적용하여, 상대적으로 높은 열전도도를 가진 굵은 골재를 먼저 채우고 이 사이를 고유동성 그라우트로 충전하는 개념의 열전도도성 되메움재를 개발하는 것을 목표로 한다. 열전도도가 개선된 되메움재는 지중열 교환기 혹은 지중 송전설비의 열교환 효율을 높일 수 있다. 부순 콘크리트를 골재로, 그라우트는 플라이애시 기반으로 설정하였으며, 소량의 시멘트를 사용하여 고화하였다. 연구 결과, ASTM D 6103 기준 플로우 450 mm 이상의 유동성을 갖는 플라이애시-시멘트-가는 모래 기반 그라우트를 사용하여 최대 25 mm 크기의 자갈을 충전할 수 있음을 확인하였다. 또한 자갈로 충전된 되메움재의 열전도도는 1.7 W/m·K 이상으로, 자갈 없이 유동화된 그라우트로는 달성할 수 없는 높은 열전도도를 보였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제18권3호
• /
• pp.247-258
• /
• 2019

Soil strength and failure surface geometry directly influence magnitudes of passive earth thrust acting on geotechnical retaining structures. Accordingly, it is expected that as long as the shape of the failure surface geometry and strength parameters of the backfill are known, magnitudes of computed passive earth thrusts should be highly accurate. Building on this premise, this study adopts conventional method of slices for calculating passive earth thrust and combines it with equations for estimating failure surface geometries based on in-situ stress state and density. Accuracy of the proposed method is checked using the results obtained from small-scale physical retaining wall model tests. In these model tests, backfill was prepared using either air pluviation or compaction and different backfill relative densities were used in each test. When the calculated passive earth thrust magnitudes were compared with the measured values, it was noticed that the results were highly compatible for the tests with pluviated backfills. On the other hand, calculated thrust magnitudes significantly underestimated the measured thrust magnitudes for those tests with compacted backfills. Based on this observation, a new approach for the calculation of passive earth pressures is developed. The proposed approach calculates the magnitude and considers the influence of locked-in stresses that are the by-products of the backfill preparation method in the computation of lateral earth forces. Finally, recommendations are given for any geotechnical application involving the compaction of granular bodies that are equally applicable to physical modelling studies and field construction problems.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권11호
• /
• pp.750-757
• /
• 2018

보강토교대는 보강토옹벽을 교대로 활용하는 토류구조물로써, 보강토체의 변형을 억제하기 위해, 마찰성능이 우수한 채움재와 비신장성 금속 보강재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 보강토교대에 주로 사용되는 비신장성 금속 보강재에 대한 인발거동을 분석하기 위하여, 보강토교대 채움재의 강성 및 입도분포와 보강재의 간격에 따른 인발거동을 검토하였다. 매개분석을 통한 분석결과, 보강토체의 인발력은 최상단 보강재에 가장 크게 작용하였고, 보강토교대의 채움재의 특성과 보강재의 수평간격도 보강토의 인발저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 채움재의 내부마찰각은 최소 25도 이상, 균등계수는 4 이상의 사질토 그리고 최상단 보강재의 수평간격은 25cm 이하로 배치해야만 설계기준에 제시된 최소 인발 안전율을 만족하였다. 따라서, 보강토체의 인발저항성능을 확보하기 위해서는 채움재의 특성을 면밀하게 고려하여 설계를 수행하여야 하며, 채움재의 특성뿐만 아니라 하중조건을 고려하여 보강재의 배치도 적절하게 하여야 할 것이다. 시공시에는 설계시 고려한 채움재의 강성과 입도분포에 대한 철저한 품질 및 시공 관리가 필요할 것이다.

• 터널과지하공간
• /
• 제31권6호
• /
• pp.623-646
• /
• 2021

국내외적으로 전기화의 가속으로 인해 전력수요가 급증됨에 따라, 석탄화력발전소의 수요가 늘어나고 있다. 석탄화력발전소는 경제적으로 많은 이점이 있지만, 대기오염물질 증가, 발전회의 매립 처분에 의한 오염 유발 가능성 등의 환경적인 문제를 수반하고 있다. 특히, 발전부산물인 발전회의 경우에는 재활용률이 70%에 그치고 있으며, 나머지는 전량 매립되고 있다. 본 연구에서는 발전회의 재활용률을 증대시키고 지하에 위치하는 폐광산의 지반 안정성을 확보하기 위하여, 발전회를 폐광산 채움재로 이용하여 지하 폐광산의 채굴 공동을 충전하는 방안에 대한 기초연구를 수행하였다. 암반과 폐광산 채움재의 접합부에서 상호작용에 의한 충전 및 지반보강 효과를 분석하기 위하여, 다양한 거칠기를 갖는 절리면 모사 시료를 제작하여 접합강도 시험과 직접 전단시험을 수행하고 이에 대한 통계분석을 수행하여 절리면의 거칠기와 재령일에 따른 접합 및 전단거동 특성을 규명하였다. 또한 접합부 거동특성이 전산해석 기법을 이용한 지반안정성 분석에 미치는 영향을 검토하기 위하여 지하광산을 모델링하고 접합부 유무에 따른 거동특성을 비교하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제26권2호
• /
• pp.71-79
• /
• 2017

순환유동층(CFBC) 보일러 방식의 석탄화력발전소에서 발생하는 석탄재는 유리 석회와 무수석고의 함량이 풍부하고 자경성을 가지는 것을 특징으로 하는 물질로서 유용하게 활용해야 할 자원 중 하나이다. 최근 CFBC 석탄재를 포함하여 석탄화력발전소 부산물을 활용한 광산 채움 기술 및 광해 관리에 대한 관심이 점차 증가하고 있는 가운데, CFBC 석탄재를 광산 채움 분야에 적용하기 위해서는 기술에 대한 검토와 함께 관련 규격에 대해 향후 충분히 논의를 거쳐야 할 여지가 있다. 이를 위해, 본 논문에서는 CFBC 석탄재의 유효 활용 기술에 대한 연구동향을 소개하고, 광산 채움 분야의 활용을 위해 국외의 규격 동향을 고찰한 후 연구방향 및 시사점에 대해 정리하였다.