• Geomechanics and Engineering
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• 제15권4호
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• pp.1005-1016
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• 2018

This paper presents an investigation on the properties of two types of cement kiln dust (CKD)-stabilized dredged sediments, silt and clay with a comparison to hydrated lime stabilization. Unconfined compressive strength (UCS) and California bearing ratio (CBR) tests were conducted to examine the optimal stabilizer content and classify the type of highway material. A strength development model of treated dredged sediments was performed. The influences of various stabilizer types and sediment types on UCS were interpreted with the aid of microstructural observations, including X-ray diffraction and scanning electron microscopy analysis. The results of the tests revealed that 6% of lime by dry weight can be suggested as optimal content for the improvement of clay and silt as selected materials. For CKD-stabilized sediment as soil cement subbase material, the use of 8% CKD was suggested as optimal content for clay, whereas 6% CKD was recommended for silt; the overall CBR value agreed with the UCS test. The reaction products calcium silicate hydrate and ettringite are the controlling mechanisms for the mechanical performance of CKD-stabilized sediments, whereas calcium aluminate hydrate is the control for lime-stabilized sediments. These results will contribute to the use of CKD as a sustainable and novel stabilizer for lime in highway material applications.

• 한국광물학회지
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• 제15권1호
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• pp.22-32
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• 2002

Mineral composition and chemistry of the clay minerals in the three cores from the continental shelves of South Shetland Islands (NCS09) and Anberse Island (GC98-2), and from the fjord of King George Island (A10-01) were determined by X-ray diffraction and electron microprobe analysis in search of the distributions and origin of the clay minerals in the Antarctic marine sediments. Smectite content is relatively high in NCS09 regardless of core depths (av. 8.3%), but low in GC98-2 (1.1%). In Al0-01, smectite content is higher in the upper section than in the lower section. Kaolinite was not detected from all the cores in this study Yellow to yellowish green clay granules were commonly scattered in the sediments of NCS09 cores. The clays contain 16.97% and 2.53% $Fe_2$$O_3$와 $K_2$O. Average structural formula of the clay indicates ferrian beidellite . The (Fe, K)-rich smectite of NSC09 must have been derived from relatively young basaltic volcanics altered by reaction with seawater near Shetland Islands by glacial erosion or eolian process related to volcanic eruption. GC98-2 nearer to Antarctic continent is very low in smectite content. In A10-01, the lower diamicton was deposited from the glacial erosion of smectite-free ancient volcanics in the interior of King George Island, while the upper section was derived from the smectite-bearing terrestrial debris and eolian materials after retreat of glaciers in Marian Cove and ice cover in Barton Peninsula. Thehigh K contents of smectites suggest the interstratification of illite and smectite layers, which might be observed by future TEM lattice fringe imaging.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권2호
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• pp.143-157
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• 2021

Expansive soil is the most predominant geologic hazard which shows a large amount of shrinkage and swelling with changes in their moisture content. This study investigates the macro-mechanical and micro-structural behaviours of dredged natural expansive clay from coal mining treated with ordinary Portland cement or hydrated lime addition. The stabilised expansive soil aims for possible reuse as pavement materials. Mechanical testing determined geotechnical engineering properties, including free swelling potential, California bearing ratio, unconfined compressive strength, resilient modulus, and shear wave velocity. The microstructures of treated soils are observed by scanning electron microscopy, x-ray diffraction, and energy dispersive spectroscopy to understand the behaviour of the expansive clay blended with cement and lime. Test results confirmed that cement and lime are effective agents for improving the swelling behaviour and other engineering properties of natural expansive clay. In general, chemical treatments reduce the swelling and increase the strength and modulus of expansive clay, subjected to chemical content and curing time. Scanning electron microscopy analysis can observe the increase in formation of particle clusters with curing period, and x-ray diffraction patterns display hydration and pozzolanic products from chemical particles. The correlations of mechanical properties and microstructures for chemical stabilised expansive clay are recommended.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1987년도 학술발표회 발표강연집
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• pp.51-80
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• 1987

In this studys a numerical analysis on the defomation of foundation layer was carried out by indroducing joint element. The method using the joust element between adj assent different materials has been originally developed for rock behavior(Goodman, et al. 1968) . The application of this method to the interface between the footing and soil layer proved satisfactory(Ghaboussi p et at. 1973). Authors tried to obtain the deformation of rrcompound foundation layerg", which vertically or horizontally or both consists of the natural(or intact) soft clay layer and the layer improved artificially in order to get high stiff-fness with replacement or chemical treatment to reduce the excessively detrimental settlemellt or lateral displacement in case of banking or building the civil structure on the soft layer. The joint conditions were classified into three categories : contacts sliding and separation. By coupling "JOINT" as a subroutine into multi-purpose code for the finite element method of the foundatlion daveloped by authors on the assumption that shearing and normal displacement can not be coupledl which terms pinon-dilatant" and by selecting modified Cam-clay modeIP the deformation analysis was performmed. The results using joint element were compared with those secured without introduction of joint element Nain results analized are as follows : 1. For the prediction of settlement and lateral desplacement, the result due to joint element was evaluated larger, which was regarded safe. 2. For the determination of ultimate bearing capacetyi the value using joint element appeared smaller by 20%, which was also safe.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제65권1호
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• pp.81-89
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• 2018

Stone column installation is a convenient method for improvement of soft ground. In very soft clays, in order to increase the lateral confinement of the stone columns, encasing the columns with high stiffness and creep resistant geosynthetics has proved to be a successful solution. This paper presents the results of three dimensional finite element analyses for evaluating improvement in behaviour of ordinary stone columns (OSCs) installed in soft clay by geotextile encasement under monotonic and cyclic loading by a comprehensive parametric study. The parameters include length and stiffness of encasement, types of stone columns (floating and end bearing), frictional angle and elastic modulus of stone column's material and diameter of stone columns. The results indicate that increasing the stiffness of encasement clearly enhances cyclic behaviour of geotextile encased stone columns (GESCs) in terms of reduction in residual settlement. Performance of GESCs is less sensitive to internal friction angle and elasticity modulus of column's materials in comparison with OSCs. Also, encasing at the top portion of stone column up to triple the diameter of column is found to be adequate in improving its residual settlement and at all loading cycles, end bearing columns provide much higher resistance than floating columns.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권7호
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• pp.25-37
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• 2022

본 논문에서는 연약지반개량을 위해 활용되고 있는 모래다짐말뚝 공법의 개선을 위해 개발된 입도조정골재 다짐말뚝의 구근 형성 및 품질을 평가하고자 다짐말뚝 시공을 모사하는 축소모형실험 시스템을 개발하고 일련의 실험을 수행하였다. 현재 모래다짐말뚝 공법의 경우 모래의 공급 부족으로 인해 경제성이 하락하였고, 쇄석다짐말뚝 공법은 해상 초연약점토지반에 시공 시 구근의 팽창 파괴로 인한 불균일한 구근과 퍼짐 현상 발생으로 해상 연약지반 적용에 한계가 있어왔다. 구근의 균일한 형성은 다짐말뚝의 지지력에 큰 영향을 미치나, 현재까지 구근 형성에 대한 연구사례는 전무하다. 따라서, 본 연구에서는 다짐말뚝 구근이 시공되는 절차를 모사하여 구근 형성 메커니즘을 규명하고, 기존 다짐말뚝 공법을 개선하는 입도조정골재의 품질 평가를 목표로 하였다. 본 연구에서는 다짐말뚝 재료와 지반 강도를 매개변수로 하여 4차례 실험을 수행하였다. 다짐말뚝 재료는 입도조정골재와 모래를 비교·분석하였다. 실험결과, 입도조정골재 다짐말뚝의 구근은 모래다짐말뚝과 유사한 품질로 나타났으며, 입도조정골재 다짐말뚝의 지지력이 모래다짐말뚝 보다 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1031-1038
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• 2005

Recently, due to lack of sand suppy, the cost of sand has increase. Therefore, alternative materials are needed. So, in this study the Crush Stone Compaction Pile used in America and Europe has been compared and analyzed Sand Compaction Pile used in Korea. Tests were performed at various sizes of Crush Stone and replacement ratio. Frist, it was compared and analyzed with low and high replacement ratio with the same size of crush stone. Second, it was compared and analyzed with different size of crush stone at constant replacement ratio. The result of these tests were compared with sand of the same replacement ratio. Here, the properties that were comares and analyzed are the ultimate bearing capacity and quantity of ground upheaval.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.31-38
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• 2019

최근 도심지에서 지반함몰의 발생이 증가하고 있으며, 이러한 경우 신속한 복구를 통해 안전사고 및 통행에 대한 불편을 최소화하는 것이 중요하다. 현재의 지반함몰 복구 방법으로는 함몰지반을 개착한 후에 되메우기를 하거나 그라우팅 주입재를 사용하여 지반을 복구하는 방법이 주로 적용되고 있으나. 지반 함몰복구 시 사용되는 재료에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 함몰지반에 사용되는 되메움재료의 특성을 규명하기 위하여 준설점토를 친환경 고화재를 이용하여 개량한 후 고화재의 혼합비율 및 화강풍화토의 혼합비율을 변화시켜 3, 7, 14, 28일 양생시킨 후 일축압축 강도특성을 분석하였으며, 기존에 사용되던 고화재인 시멘트의 일축압축강도와 비교하였다. 되메움재료의 강도특성을 평가하기 C.B.R 시험을 수행하였고, 되메움 재료가 상하수도관 등의 부식에 영향을 주는지에 대한 검토를 위하여 토양비저항시험을 수행하였다. 시험결과 긴급을 요하는 함몰지반 복구공사의 경우 12%의 고화재를 혼합하여 3일 이상 양생하는 것이 좋다고 판단되며, 가스관이나 상하수도관의 부식에 영향을 미치지 않도록 하기 위하여 화강풍화토를 30% 이상 혼합할 것을 제안한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.63-72
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• 2001

연약지반에 구조물을 시공하는 경우가 빈번해짐에 따라 연약지반 개량의 필요성이 증대하고 있다. Granular pile 공법은 연약한 점성토 지반이나 느슨한 사질토 지반의 개량에 사용되는 연약지반처리공법이다. 국내에서는 모래를 이용한 SCP공법은 종종 사용해 왔지만 쇄석을 이용한 Granular pile은 외국에 비해 그 사용실적이 미비한 실정이다. 그러나 모래자원의 고갈에 따른 환경적, 경제적인 문제때문에 모래 대신 이용할 수 있는 대체재의 필요성이 절실해지고 있다. 본 연구에서는 Granular pile 공법에 의해 개량된 연약한 점성토 지반의 거동 특성을 파악하기 위하여 모형토조를 이용한 하중재하 및 압밀시험을 실시하였다. 또한, Pile 재료로서 모래뿐만 아니라 쇄석을 이용한 실내모형 시험으로 각각의 재료에 따른 지지력 특성 및 침하 특성, 배수 특성 등의 공학적 특성을 비교 평가하여 모래의 대체재로서 쇄석의 활용가능성을 검토하였다. 시험결과, 쇄석은 모래 재료에 비해 지지력증대와 침하저감효과가 크고, 유사한 간극수압특성을 보여 모래의 대체재료로서 쇄석의 활용이 가능하다고 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제30권2호
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• pp.81-87
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• 1997

전남 및 경상점토열수변질지역은 백악기 유천층군의 화산암지대내 분포한다. 전남 변질지역의 모암은 산성화산암류이며 경상 변질지역의 모암은 산성 및 중성화산암류이나 중성화산암류가 우세하다. 두 변질지역의 열수변질작용을 비교 하였을 때 중요한 차이는 열수용액의 기원으로 생각된다. 경상 열수변질지대는 마그마수가 열수의 주 기원으로서 고온성 변질광물인 엽납석이나 홍주석이 우세하게 산출되며 마그마수에서 특징적인 붕소 함유 광물인 듀모티어라이트와 전기석의 산출이 특징적이다. 이에 반해서 전남 열수변질지역은 천수와 열수의 혼합용액이 열수의 주 기원으로 천수가 중요한 역할을 하였으며, 저온성 광물인 카오린, 명반석 등이 우세하게 산출된다. 또 다른 중요한 차이는 pH 와 같은 열수용액의 화학성 차이이다. 전남 열수변질지역의 명반석-카오런-석영 변질광물군은 저온의 강산성 열수용액으로서 "산-황산염형" 으로 특징되며 이에 반해 경상 열수변질지역의 견운모-석영 변질광물군은 "석영-견운모형" 에 해당되며 고온의 중성 내지 약산성 열수용액에 의한 변질특성을 나타낸다. 또한 두 지역은 열수변질대 모암인 화산암류의 지질구조 환경에서 차이를 찾아 볼 수 있다. 전남 열수변질지역은 산성암질 돔과 성인적으로 관련되나 경상 열수 변질지역은 칼데라와 관련된 특성을 보인다.