• Geomechanics and Engineering
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• 제11권2호
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• pp.197-209
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• 2016

Clayey rock has large clay mineral content. When in contact with water, this expands considerably and may present a significant hazard to the stability of the rock in geotechnical engineering applications. This is particularly important in the present work, which focused on mitigating some unwelcomed properties of clayey rock. Changes in its physical properties were simulated by subjecting the rock to a low voltage direct current (DC) using copper, steel and aluminum electrodes. The modified mechanism of the coupled electrical and chemical fields acting on the clayey rock was analyzed. It was concluded that the essence of clayey rock electrochemical modification is the electrokinetic effect of the DC field, together with the coupled hydraulic and electrical potential gradients in fine-grained clayey rock, including ion migration, electrophoresis and electro-osmosis. The aluminum cathodes were corroded and generated gibbsite at the anode; the steel and copper cathodes showed no obvious change. The electrical resistivity and uniaxial compressive strength (UCS) of the modified specimens from the anode, intermediate and cathode zones tended to decrease. Samples taken from these zones showed a positive correlation between electric resistivity and UCS.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권6호
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• pp.537-546
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• 2020

Oil and natural gas reserves have been recognised abundantly in clayey rich rock formations in deep costal reservoirs. It is necessary to understand the sedimentary history of those reservoir rocks to well explore these natural resources. This work designs a group of laboratory experiments to mimic the physical process of the sedimentary clay-rich rock formation. It presents characterisation results of the physical properties of the artificial clayey rocks synthesized from illite clay, quartz sand and brine water by high-pressure consolidation tests. Special focus is given on the effects of illite clay content and high-stress consolidation on the physical properties. Multi-step loaded consolidation experiments were carried out with stress up to 35 MPa on mixtures constituting of the illite clay, quartz sand and brine water with five initial illite clay contents (w=85%, 70%, 55%, 40% and 25%). Compressibility and void ratio were characterised throughout the physical compaction process of the mixtures constituting of five illite clay contents and their water permeability was measured as well. Results show that the applied stress induces a great reduction of clayey rock void ratio. Illite clay contents has a significant influence on the compressibility, void ratio and the permeability of the physically synthesized clayey rocks. There is a critical illite clay content w=70% that induces the minimum void ratio in the physically synthesised clayey rocks. The SEM study indicates, in the high-pressure synthesised clayey rocks with high illite clay contents, the illite clay minerals are located in layers and serve as the material matrix, and the quartz minerals fill in the inter-mineral pores or are embedded in the illite clay matrix. The arrangements of the minerals in microscale originate the structural anisotropy of the high-pressure synthesised clayey rock. The test findings can give an intuitive physical understanding of the deep-buried clayey rock basins in energy reservoirs.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.31-39
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• 2017

국내 해성 점성토의 강도증가율 평가시, 흙의 물리적 특성인 소성지수 및 액성한계만을 이용해서 비교적 쉽게 구할 수 있으므로 연약 지반 설계 실무에서 폭넓게 적용되어온 경험식, Skempton(1954, 1957) 및 Hansbo(1957)의 적용성을 분석하였다. Scandinavia 반도지역의 해성 점성토 지반에서 수행된 현장베인시험(FVT) 결과를 이용하여 제안된 두 식은 소성지수와 점토 함유량의 비례관계를 나타내는 국내 지반 조건에서는 적용성이 떨어지므로, 압밀 및 강도 산정을 위한 역학시험을 통해서 강도증가율을 평가하는 것이 적절한 것으로 분석되었다. 일축압축강도 저평가 경향의 인천, 화성 및 군산 저소성 토질의 결과를 제외하면, 소성지수에 관계없이 국내 해성 점성토 지반의 강도증가율은 대략 0.25~0.35 사이에서 분포하는 것으로 나타났다.

• 환경영향평가
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• 제17권6호
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• pp.321-333
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• 2008

Considering risks and artificial enrichments of metals in the soils of the study area, the study aims to analyze geology, grain size and geochemistry. Geology is mainly composed of gneisses and phyllites of metamorphic rocks, sandstones, siltstones, shales, tuffs of sedimentary ones and granites and andesites of igneous ones in the area. In the area, mean contents of metals are not meaningful in accordance with petrogenesis. The soil textures of the area are of S, lS and sL of sandy soil, L, scL, cL of loam and C, zC and sC of clayey soil. Mean contents of Ni, Cr, Co and Cu are meaningfully high in loam and clayey soil relative to sandy soil, whereas Ni, Zn, Cd contents are higher in clayey soil than in loam. Those differences imply the metallic contents are dependent to grain size. Based on the metal contents in the soils of the study area, Cu and Zn in loams and Pb in sandy soils are corresponded to soil contamination warning standards, and As showing 75mg/kg of maximum content in loams is assigned to soil contamination countermeasure standards, respectively. Artificial enrichment factor minimized wall rock and grain size relations is over 1 in Cr, Ni and Cu, but the factor is below 1 in average of other metals.

• 터널과지하공간
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• 제22권5호
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• pp.354-364
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• 2012

본 연구에서는 석회암 지반에서 광산개발이나 토목공사를 수행할 때 데이터베이스로 활용될 수 있는 암석의 기초 물성들을 파악하기 위하여, 제천지역 석회암을 대상으로 수많은 실내 역학시험을 실시하여 암석의 단위중량, 흡수율, 간극률, 탄성파 속도, 쇼어경도, 일축압축강도, 인장강도, 영률, 포와송비, 점착력, 내부마찰각 등의 각종 물리적 성질을 조사하였다. 연구 지역에 분포하는 회색석회암과 이질석회암의 역학적 특성을 비교 검토하였으며, 이질석회암은 회색석회암에 비하여 단위중량은 작고 간극률과 흡수율은 크게 나타나 각종 역학적 특성은 상대적으로 작게 평가되었다. 또한 Mohr-Coulomb 파괴기준과 Hoek-Brown 파괴기준을 적용하여 제천 석회암의 파괴조건을 해석하였으며, 여러 가지 물성간의 단순회귀분석과 다중회귀분석을 통해 물성 상호간의 관련성을 알아보았다.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.584-595
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• 2018

흙의 전단강도의 적절한 기준을 제시하기 위해 모래질, 점토질, 자갈질의 약 290 여개의 재료에 대하여 직접전단시험을 수행하였다. 흙의 대분류에 의한 모래질 흙의 전단강도는 모래 함유율이 많은 흙일수록 내부마찰각은 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났으며, 그 범위는 $23.5^{\circ}{\sim}34.9^{\circ}$에 분포하고 있는 것으로 나타났고, 점착력은 2.0 kPa~15.7 kPa 사이에서 골고루 분포하는 것으로 나타났다. 탄성계수는 하중단계에 따라 뚜렷하게 구분할 수 있었으며, 수직하중이 증가할수록 약 80%씩 증가하였다. 점토질 흙의 내부마찰각은 $15.0^{\circ}{\sim}28.6^{\circ}$의 범위에서 점토성분 함유율이 많아질수록 감소하는 경향이 나타났고, 점착력은 일정한 범위로 증가하는 경향이 나타났다. 점토질 흙의 탄성계수는 거의 같은 증가비로 초기탄성계수만 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 자갈질 흙의 내부마찰각은 $29.9^{\circ}{\sim}36.7^{\circ}$의 범위로 뚜렷한 특성을 파악할 수 없었다. 세부분류에 따른 SW(입도분포가 좋은 모래), SP(입도분포가 나쁜 모래), SC(점토 섞인 모래), SM(실트 섞인 모래)의 점착력은 실트함유율이 가장 많은 SM 시료에 비해 SC는 약 94%, SW는 약 78%, SP는 약 59% 정도 값을 나타내었다. 또한 내부마찰각은 ML(액성한계가 낮은 실트)과 CL(액성한계가 낮은 점토)이 거의 같은 거동 특성을 나타내었고, MH(액성한계가 높은 실트)는 ML의 약 88% 값을 나타내었다. 점착력에 대한 변화는 거의 비슷한 증가비를 나타내었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권6호
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• pp.575-585
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• 2020

In this numerical study, the 2D dynamic behavior of a clayey basin and its effect on damage pattern over basin edge are investigated. To attain this goal, a fully nonlinear time domain analysis method has been applied. Then, the fragility curves of the considered two typical industrial structures for that certain point are estimated using the acceleration time histories recorded at each surface point. The results show that the use of the damage related parameters in site effect analyses, instead of amplification curves, can yield more realistic estimation of the basin dynamic response. In a distance about 150 m from outcrop at the basin edge, the differences between fragility curves increase when increasing the distance from outcrop with respect to the reference rock site. Outside this region and towards the basin center, they tend to occur in rather single curves. Furthermore, to connect the structural damage to the basin edge effect, the earthquake demand value at different points for two typical structures was evaluated. It was seen that the probability of occurrence of damage increases over 250 m from outcrop, while the effect of the basin edge was limited to 150 m in case of the basin edge evaluation by using fragility curves.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.19-31
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• 2024

국내 항타 말뚝기초의 경우 대부분 풍화암 이상의 단단한 지층에 선단 지지되는 경우가 대부분이며, 서남해 지역의 연약지반이 깊게 발달한 일부에서 마찰 말뚝(friction pile)이 사용되었으나 시공관리의 불확실성으로 제한적으로 적용되고 그 사례가 많지 않다. 또한 시공과 관련하여 국내의 경우 소음 및 진동 등의 민원문제로 매입 시공이 주를 이루고 있으나, 퇴적지반이 깊은 동남아 국가(캄보디아, 미얀마, 베트남 등) 등에서는 경제성 확보를 위해 항타 시공을 통한 말뚝 시공 비율이 높으며, 그에 따른 시공 및 현장관리 경험이 많이 축적되어 있다. 현재 국내 많은 건설 기업들이 동남아 등 해외 시장 진출 사례가 크게 증가함에 따라, 해당국가에서의 경쟁력 확보를 위해서는 항타시공을 이용한 마찰지지 말뚝 시공사례에 따른 문제점들을 파악하고 현장관리 역량을 강화해야 할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 베트남 중부 연안의 대심도 점토지반에 항타 시공된 마찰지지 강관 말뚝의 동적/정적 재하시험 결과의 비교분석과 이를 토대로 수정된 항타공식을 이용한 강관 말뚝의 시공관리 방안을 제안하였다.

• 대한지리학회지
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• 제28권2호
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• pp.99-111
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• 1993

풍화작용은 여러 영역에 의해 지배를 받고 있으며 지형형성작용 중 가장 기본이 된다. 우리나라와 같이 화강암류로 구성된 지역에서는 다른 암석류로 구성된 지역보다 풍화작용이 활발히 진행되어 풍화산물이 많이 존재한다. 본 연구에서는 화강암 풍화산물이 형성된 영역과 기계적 풍화지수 및 특성을 살펴보았다. 그 결과 토화학적 풍화작용은 clayey gruss에서, 지화학적 풍화는 gruss에서, 쪼개짐작용은 풍화암석에서 강하게 작용하고 있었다. 기계적 풍화지수는 일반적으로 clayey gruss 계통은 5내외이고 gruss는 10내외 정도이었다. 그리고 입자붕괴는 풍화작용과 열수작용에 의해 형성되었으며, 세립질로 구성된 식토계통은 주로 열수영역을 많이 받았고 조립질로 구성된 사토계통은 풍화작용을 강하게 받았다.

• 지질공학
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• 제27권4호
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• pp.417-427
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• 2017

본 연구에서는 암반비탈면을 대상으로 붕괴에 큰 영향을 미치는 주요 지질구조에 의한 붕괴현황, 원인분석 및 대책에 관한 사례를 소개하고자 한다. 다양한 지질구조에 의한 암반비탈면 붕괴 사례 중 단층점토가 협재된 단층면의 교차에 의한 붕괴, 엽리 및 암맥관입접촉부 파쇄대에 의한 붕괴 및 심부 암종경계면(점토대)에 의한 붕괴 등에 대한 사례를 중심으로 정밀지표지질조사, 물리탐사 및 시추조사 등을 통한 붕괴원인 분석을 실시하였으며, 대상 비탈면의 지질구조적 특성, 붕괴유형 및 지반조건 등을 고려하여 추가적인 비탈면 활동을 방지하고 비탈면의 항구적인 안정성 확보를 위한 대책방안을 수립하고자 하였다.