• 지질공학
• /
• 제15권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 2005

본 연구는 전라남도 장성군 일대의 석회암지대에서 강우로 인해 파괴된 절개사면을 대상으로 시료를 채취하여 물리적ㆍ역학적 특성을 파악하고 강우로 인한 사면 안정 해석을 통해 사면구배의 변화에 따른 안전율의 변화를 규명하였다. 연구지역 석회암 풍화토는 석영, 정장석, 깁사이트, 침철석 등으로 구성되어 있고 비중은 2.73, 통일분류상 SC에 해당되며 모암에서 풍화가 진행되면서 칼슘성분이 현저하게 감소하였다. 투수계 수는 2.56×10/sup -4/ cm/ sec 로서 실트 성 점토의 투수계수와 비슷한 값을 보였고 전단시험결과 불포화토에서 포화토로 변할수록 점착력은 3.0 t/㎡에서 0.72 t/㎡로 현저하게 줄어들며 내부마찰각 Φ 값도 감소하는 경향을 보였다. 강우로 인한 사면안정 해석시 강우강도를 고려한 침투심도를 구하는 것이 합리적이며 사면안정해석결과 침투심도가 클수록 사면의 안전율은 낮아져서 불안정하게 되고 침윤선을 고려한 절토사면의 최소안전율 1.5와 비교 시 강우를 고려한 석회암 풍화토의 절토사면 구배는 1 ： 1.2이상 되어야 안전율을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 불포화토에서 포화토로 변할수록 점착력의 감소는 사면의 안전율감소에 많은 영향을 미침을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권5호
• /
• pp.505-520
• /
• 2022

In recent years, geotextile-encased gravel columns (usually called stone columns) have become a popular method to increasing soil shear strength, decreasing the settlement, acceleration of the rate of consolidation, reducing the liquefaction potential and increasing the bearing capacity of foundations. The behavior of improved loose base-soil with gravel columns under shear loading and the shear stress-horizontal displacement curves got from large scale direct shear test are of great importance in understanding the performance of this method. In the present study, by performing 36 large-scale direct shear tests on sandy base-soil with different fine-content of zero to 30% in both not improved and improved with gravel columns, the effect of the presence of gravel columns in the loose soils were investigated. The results were used to predict the shear stress-horizontal displacement curve of these samples using support vector machines (SVM). Variables such as the non-plastic fine content of base-soil (FC), the area replacement ratio of the gravel column (Arr), the geotextile encasement and the normal stress on the sample were effective factors in the shear stress-horizontal displacement curve of the samples. The training and testing data of the model showed higher power of SVM compared to multilayer perceptron (MLP) neural network in predicting shear stress-horizontal displacement curve. After ensuring the accuracy of the model evaluation, by introducing different samples to the model, the effect of different variables on the maximum shear stress of the samples was investigated. The results showed that by adding a gravel column and increasing the Arr, the friction angle (ϕ) and cohesion (c) of the samples increase. This increase is less in base-soil with more FC, and in a proportion of the same Arr, with increasing FC, internal friction angle and cohesion decreases.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권6호
• /
• pp.559-571
• /
• 2022

Deep soil mixing, DSM technique has been widely used to improve the engineering properties of problematic soils. Due to growing urbanization and the industrial developments, disposal of brick dust poses a big problem and causes environmental problems. This study aims to use brick dust in DSM application in order to minimize the waste in brick industry and to evaluate its effect on the improvement of the geotechnical properties. Three different percentages of cement content: (10, 15 and 20%) were used in the formation of soil-cement mixture. Unlike the other studies in the literature, various percentages of waste brick dust: (10, 20 and 30%) were used as partial replacement of cement in soil-cement mixture. The results indicated that addition of waste brick dust into soil-cement mixture had positive effect on the inherent strength and stiffness of loose sand. Cement replaced by 20% of brick dust gave the best results and reduced the final setting time of cement and resulted in an increase in unconfined compressive strength, modulus of elasticity and resilient modulus of sand mixed with cement and brick dust. The findings were also supported by the microscopic images of the specimens with different percentages of waste brick dust and it was observed that waste brick dust caused an increase in the interlocking between the particles and resulted in an increase in soil strength. Using waste brick dust as a replacement material seems to be promising for improving the geotechnical properties of loose sand.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제32권4호
• /
• pp.397-409
• /
• 2023

This study examines two traditional approaches (non-linear elastic and elasto-plastic) in association with 2D and 3D FEM analyses of a box-section pile embedded in sand. A particular emphasis is placed on stress singularities concerning both reentrant corners of the pile section and the resulting tension zones. From the experience gained in this study, non-linear elastic soil models are less restrictive when one considers stress singularities and their possible effects on convergence of the solution. At least for monotonic loading, when compared with field tests, non-linear elastic models yield better results than the plasticity ones. On the other hand, although elasto-plastic models are not limited to monotonic loading, they are much more sensitive to stress singularities. For this reason, a spherical elastic region is necessary at the pile tip to ensure convergence. Without this region, one must artificially impose an apparent cohesion to limit the tension stresses within a sand medium.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제3권3호
• /
• pp.63-69
• /
• 1983

모래 지반(地盤)속에 설치(設置)된 줄말뚝에 작용(作用)하는 측방토압(側方土壓)을 산정(算定)할 수 있는 이론식(理論式)이 제안(提案)되고 말뚝의 설치조건(設置條件)을 여러가지로 변화(變化)시킨 모형실험(模型實驗)이 실시(實施)된다. 말뚝에 작용(作用)하는 측방토압(側方土壓)의 실험치(實驗値)는 말뚝의 직경(直徑)과 말뚝의 설치간격(設置間隔)을 여러가지로 변화(變化)시켜도 이론치(理論値)와 극히 양호(良好)한 일치(一致)를 보이고 있다. 또한 측방토압산정이론식(側方土壓算定理論式)의 유도시(誘導時) 말뚝주변지반(周邊地盤)의 소성상태(塑性狀態)에 대한 가정(假定)의 타당성(妥當性)이 실험결과(實驗結果)에 의하여 입증(立證)되고 제안(提案)된 산정이론식(算定理論式)에 의한 측방토압(側方土壓)의 이론치(理論値)가 가지는 의미(意味)도 명백(明白)하게 설명(說明)되어 진다.

• 한국농공학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.86-102
• /
• 1981

The soil test data of 28 earth dams, scheduled to be constructed in Kore3, were selected for this study. The safety factors of their side slops were computed using Fellenius' "slice Method" by computer. The results summarized in this study are as follows; 1. Dam sections can be easily determined by fig.10 without a time consuming trial and error calculations of assumed sections. 2. For the economical design of earth dam sections, it was found that more cohesive soil was suitable for lower dams(dam height less than 25m) and soils with a higher friction angle was better for higher dams 3. In the case that used soil materials have the same Internal friction angle, side slope increase was almost same. 4. The relationship between side slope and friction angle was found as log.S=a tan ø+b (Fig. 7) 5. The relationship between side slope and cohesion (c) was also found as log. S=a c+b (Fig. 8) 6. The change of safety factors due to the change of central core materials was very little (Table-2) 7. The decrease of safety factors according to the unit weight increase of embankment materials was negligible. 8. In general the relationship between the wet unit weight and the saturated unit weight was r sat = (rt)$^2$+0. 140. This study will contribute to the determination of economic and safe planning and designing of earth dams, embankments and cutting side slopes.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.163-172
• /
• 1990

비점성토 지반으로부터 세립토가 과다하게 유실되는 것을 방지하기 위한 geotextile 필터의 유효구멍크기를 평가하는 기준은 흙/geotextile 시스템을 통과하는 물의 흐름형태에 따라 크게 달라진다. 일방향흐름을 받는 흙/geotextile 시스템에서는 장기간 물의 흐름에 의해 geotextile과 인접한 지반흙내에 자체적인 흙필터층(soil filter layer) 이 형성될 수 있으므로 geotetile은 보다 큰 흙입자의 유실을 억제시킴으로써 효율적인 필터기능을 수행할 수 있는 반면, 교번흐름을 받는 흙/geotextile 시스템에서는 완전한 흙필터층의 형성이 곤란하므로 보다 작은 흙입자의 유실까지 억제시켜야 한다. 본 연구에서는 이러한 2가지 개념을 토대로 하여 흐름형태별로 이론적인 geotextile의 필터기준을 제안하였으며, 이 필터기준의 타당성을 평가하기 위해 실내 필터특성실험을 수행하였다. 실험결과, 높은 동수경사와 짧은 주기 및 낮은 수직하중 등에서 세립토의 유실이 크게 발생하였기 때문에, 이러한 설계인자들의 영향을 평가하여 수정된 geotextile의 필터기준을 제시하였다.

• Ocean Systems Engineering
• /
• 제3권1호
• /
• pp.9-34
• /
• 2013

Submarine pipelines encounter significant wave forces in shallow coastal waters due to the action of waves. In order to reduce such forces (also to protect the pipe against anchors and dropped objects) they are buried below the seabed. The wave force variation due to burial depends on the engineering characteristics of the sub soil like hydraulic conductivity and porosity, apart from the design environmental conditions. For a given wave condition, in certain type of soil, the wave force can reduce drastically with increased burial and in certain other type of soil, it may not. It is hence essential to understand how the wave forces vary in soils of different hydraulic conductivity. Based on physical model study, the wave forces on the buried pipeline model is assessed for a wide range of wave conditions, for different burial depths and for four types of cohesion-less soils, covering hydraulic conductivity in the range of 0.286 to 1.84 mm/s. It is found that for all the four soil types, the horizontal wave force reduces with increase in depth of burial, whereas the vertical force is high for half buried condition. Among the soils, well graded one is better for half buried case, since the least vertical force is experienced for this situation. It is found that uniformly graded and low hydraulic conductivity soil attracts the maximum vertical force for half buried case. A case study analysis is carried out and is reported. The results of this study are useful for submarine buried pipeline design.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.129-144
• /
• 2010

원형수직터널에 작용하는 토압은 아칭효과로 인해 2차원 일반 흙막이벽에 작용하는 토압보다 작으므로 원형수직터널 설계 시 벽체에 작용하는 실질적인 토압의 예측이 필요하다. 본 논문은 두 개의 연속된 논문(Companion papers)의 두번째로서 원형수직터널 설계 시 건조한 사질토뿐만 아니라 c-$\phi$ 지반과 다층지반에서 적용 가능하도록 새롭게 제안된 토압식(김도훈 등, 2009)을 증명하기 위해 대형 모형실험을 수행하였다. 고안된 모형실험 장비는 단계별 굴착이 가능하도록 제작 벽체의 반경을 변화시켜가며 실험을 수행하였다. 또한 강사 방법으로 지반을 조성하기 전 건조한 시료에 물을 첨가하고 불포화사질토를 형성시켜 겉보기 점착력을 발현시킴으로써 c-$\phi$ 지반과 다층지반에서 실험을 진행하였다. 실험 결과로서, 단계별 굴착을 모사하였을 때, 아칭효과에 의해 굴착된 지반에서 굴착되지 않은 지반으로 하중이 전이가 일어나는 확인할 수 있었다. 또한, 동시에 굴착했을 때의 토압은 예측한 값에 비해 상당히 작게 나타났지만, 단계별로 굴착했을 때의 최종 토압은 동시 굴착 시의 토압에 비해 크게 나타나며 새롭게 제안된 토압식과 잘 일치하였고 c-$\phi$ 지반과 다층지반에서 수행한 실험의 결과도 겉보기 점착력의 효과로 인해 토압의 감소를 보이며 이론적인 값과 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제15권2호
• /
• pp.181-194
• /
• 1999

본 연구는 6개소에서 채취한 교란 및 불교란 화강풍화토에 대해 화학적 성분분석, 물리 및 직접전단시험 등을 수행하여 화강풍화토의 전단정수가 풍화도와 전단변위 등에 어떠한 관계가 있는가를 고찰한 것이다. 그 결과 화강풍화토의 전단정수는 풍화도와 포화포가 클수록 전단정수가 작게 나타나고 연직하중 40kPa이하에서는 Mohr-Coulomb의 파괴포락선이 직선이 아니고 곡선 내지 포물선 형태를 보이며 통상의 시험법에서 얻은 점착력보다 1/2정도가 작게 나타났다. 또한 화강풍화토의 화학적 풍화지수가 21~31.26의 범위에 대응되고 Sueoka분류법에 의하면 완전 화감풍화토로 판명되었다. 그리고 불포화 화강풍화토와 포화 화강풍화토의 강도를 비교할 때 포화시료가 전단강도의 저하가 크고 다일러턴시의 변화가 현저함을 알 수 있었다. 또한, 광주 풍암지구 화강토의 전단강도는 ${(\tau)_{sat}= 1.0(\tau)_{unsat}-12.48}$의 식으로 근사화시킬 수 있었으며 다른 화강풍화토에서도 유사한 결과를 보였다.