• 지질공학
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• 제20권3호
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• pp.319-327
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• 2010

19개의 절리면에 대해 레이저 스캐너를 이용하여 형상을 측정한 후, 각 절리면의 30개 단면에 대하여 절리 거칠기 계수(Joint Roughness Coefficient)를 계산하였다. JRC 값은 단면의 위치에 따라 매우 큰 차이를 보이고 있으나 3개의 단면에서 측정된 JRC의 평균값은 절리면 전체의 JRC 평균값을 잘 대표할 수 있을 것으로 판단된다. 9개의 절리면에 대해서 석고를 이용한 복제 시료를 제작하여 절리면 전단시험을 실시하였다. 최대마찰각(${\phi}_p$)은 JRC의 평균값과 ${\phi}_p=41.037+1.046JRC$의 직선의 관계를 보인다. 그러나 절리면 전단시험에서 측정된 전단강도는 절리면에서 측정된 JRC의 평균값을 사용하여 Barton의 관계식에서 추정된 전단강도보다 상당한 오차를 보여, 절리면 전단시험에서 역산된 $JRC_R$과 JRC의 관계를 $JRC_R=f{\cdot}JRC$로 정의하고 회귀분석하여 수정계수 $f=3.15JRC^{-0.5}$를 도출하였고, 이 수정계수를 적용하여 Barton의 전단강도 관계식을 ${\tau}={\sigma}_n{\cdot}tan(3.15JRC^{0.5}{\bullet}{\log}_{10}\frac{JCS}{{\sigma}_n}+{\phi}_b)$로 수정하여 제안하였다. 이 관계식은 강도가 비교적 낮고 연성의 특성을 보이는 풍화암이나 연암의 절리면 전단강도 추정에 적용될 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.270-283
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• 2024

연구목적: 국내에서 지속적으로 지진이 발생하고 있기 때문에 지진 발생 후에 대한 산사태 유발 임계강우량의 하향 조정이 요구되고 있다. 본 연구에서는 토양의 물리적 실험을 통해 지진 발생 이후 산사태 예·경보를 위한 임계강우량 조정의 과학적 근거 확보 및 기초자료를 제공할 목적으로 수행되었다. 연구방법: 절토 사면에서 채취한 교란 및 비교란 시료를 대상으로 직접전단시험을 통한 토양의 전단강도 변화를 분석하고, 건조 및 습윤 조건으로 재성형된 시료의 수침후 포화도에 따른 토양의 강도정수를 분석하였다. 연구결과: 다짐함수비를 변화시키며 직접전단시험을 수행한 결과 교란시료 함수비 및 포화도가 증가할수록 점착력은 50% 이상 감소하였고, 전단저항각은 1~2° 감소하였다. 또한, 링전단시험 중 물을 공급한 결과 전단면에 물이 침투되는 순간부터 전단강도의 값이 서서히 감소되는 것으로 나타났으며, 최대전단강도는 약 65~75%, 잔류전단강도는 약 53~60% 감소하였다. 결론:지진과 이후 강우가 발생하였을 때는 사면붕괴 가능성이 증가하므로 이에 대한 대책이 필요하며, 본 연구의 결과는 지진이 발생한 지역에서 산사태를 유발하는 강우임계값을 하향해야 하는 과학적 근거 및 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.13-21
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• 2010

일반적으로 강우는 사면의 전단강도와 전단응력 변화에 의한 사면붕괴를 유발하므로 강우강도와 전단강도의 변화는 사면안정해석시 매우 중요한 요소이다. 다양한 강우강도가 사면내의 함수비 변화차이를 유발할 뿐만 아니라, 사면 내 지반의 점착력 및 마찰력의 변화를 유발한다. 본 연구의 목적은 강우재현 실험장치를 이용하여, 강우강도와 사면의 전단강도의 관계를 규명하는 것이다. 사용된 토양은 국내의 사면에서 채취한 것으로 입도분석을 실시하였으며, 종래의 함수비 측정방법 대신 TDR 센서를 사용하여 함수비를 측정하였고, 전단강도 측정을 위해 비배수 직접전단시험을 하였다. 본 연구에서의 결과를 정리하면 첫째, 함수비는 토양의 투수성과 밀접한 관계를 가지며, 강우지속기간은 토양함수비를 결정하는데 중요한 요소이다. 둘째, 강우재현 실험장치를 이용한 안정성 분석은 사면에서의 함수비와 전단응력의 측정이 가능하여, 매우 유용한 사면해석방법이다. 셋째, 함수비와 관련된 비배수 전단응력식을 제시하였으며, 제시한 식은 기존 연구와 비교하여 보다 간편한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.27-35
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• 2002

원 지반을 성토하여 인공적으로 형성된 다짐지반에 터파기를 하여 관을 매립하거나, 암거를 설치하는 작업을 수행 하는 경우가 자주 있다. 이 때 조성되는 임시굴착사면의 기울기를 적용함에 있어서 실험이나 사면안정해석 등의 적절한 과정을 수행하지 않음으로 인해 사면붕괴가 발생하여 인명 피해는 물론이고 공기의 지연 및 공사비의 증액 등 크고 작은 손실을 초래하고 있다. 본 논문에서는 이러한 임시사면의 안정성 검토를 위해 대표적인 경우들에 대한 사면안정해석을 수행하였으며, 특히 사면안정에 대한 다짐지반의 비등방성에 따른 전단강도의 영향을 검토하였다. 해석에서 적용한 다짐지반의 비등방성 전단강도는 전단면과 다짐층 간의 경사를 변화시키면서 수행한 일련의 직접전단시험으로부터 추정하였다. 해석 결과, 비등방성을 고려하는 지의 여부에 따라서 임시사면의 적절한 안정기울기가 소폭으로 변화할 가능성이 있음을 알았다. 그러나, 이에 따른 안전율의 변화나 파괴면의 양상은 그리 크게 변하지 않는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.651-658
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• 2002

A series of experimental study are performed to evaluate the shear strength and friction properties of fiber-mixed soil as backfill material in reinforced earth wall. In order to evaluate the properties of shear strength the big-size direct shear tests are carried out and on the friction properties, the shear friction tests and the pull-out tests are performed. In the results, when the mixed ratio of the net type fiber is 0.2%, the reinforcement effect was better than the others. Also the reinforcement effect of the net type fiber was larger than that of the line type fiber.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권4호
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• pp.387-398
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• 2018

The present study evaluates the interface shear strength between sand and different construction materials, namely steel and concrete, using direct shear test apparatus. The influence of surface roughness, mean size of sand particles, relative density of sand and size of the direct shear box on the interface shear behavior of sand with steel and concrete has been investigated. Test results show that the surface roughness of the construction materials significantly influences the interface shear strength. The peak and residual interface friction angles increase rapidly up to a particular value of surface roughness (critical surface roughness), beyond which the effect becomes negligible. At critical surface roughness, the peak and residual friction angles of the interfaces are 85-92% of the peak and residual internal friction angles of the sand. The particle size of sand (for morphologically identical sands) significantly influences the value of critical surface roughness. For the different roughness considered in the present study, both the peak and residual interaction coefficients lie in the range of 0.3-1. Moreover, the peak and residual interaction coefficients for all the interfaces considered are nearly identical, irrespective of the size of the direct shear box. The constitutive modeling of different interfaces followed the experimental investigation and it successfully predicted the pre-peak, peak and post peak interface shear response with reasonable accuracy. Moreover, the predicted stress-displacement relationship of different interfaces is in good agreement with the experimental results. The findings of the present study may also be applicable to other non-yielding interfaces having a similar range of roughness and sand properties.

• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.177-189
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• 2009

이 연구는 토질역학에서 중요하게 취급되는 전단강도를 몇 가지 토질물성만으로 쉽게 산정할 수 있도록 통계적인 방법의 하나인 선형회귀분석법을 이용하여 전단강도산정모델을 개발하였다. 전단강도는 강도정수인 전단저항각(${\phi}$)과 점착력(c)으로 구분되므로 SPSS의 상관분석을 통해 토질시험 결과들 중 이들 강도정수에 유효한 토질인자를 선별한 후 선별된 인자들과의 관계를 선형회귀분석으로 공식화 하였다. 또한, 개발된 모델과 직접전단시험으로 구한 강도정수를 비교분석하여 모델의 적합성을 검증하였다. 여러 토질물성과 강도정수간의 상관관계를 분석한 결과 전단저항각에 가장 크게 영향을 미치는 토질인자는 간극비 및 건조단위중량이고, 점착력에 크게 유의한 토질인자는 간극비, 건조단위중량 및 소성지수인 것으로 나타났다. 한편, 전단강도산정모델에 의해 산정된 강도정수는 직접전단시험에 의해 구한 강도정수와 거의 유사한 결과를 보였다. 따라서 개발된 전단강도산정모델은 연구지역과 같은 토질조건인 경우 토층의 강도정수 산정을 위한 모델로 이용이 가능할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.345-356
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• 2010

직접전단과 불균형모멘트를 재하받는 슬래브-기둥 내부 접합부에 대한 대체설계방법이 개발되었다. 슬래브-기둥 접합부는 뚫림전단파괴에 앞서서 휨균열에 의해서 손상을 받으므로, 이 연구에서는 위험단면의 압축대에서 대부분의 전단저항이 발휘된다고 가정하였다. 뚫림전단강도의 산정을 위하여, 슬래브 휨모멘트와 불균형모멘트에 의해서 유발되는 압축수직응력의 영향을 고려하였다. 압축수직응력과 전단응력 사이의 상관관계를 고려하기 위하여, Rankine의 콘크리트 재료파괴기준을 사용하였다. 제안된 강도모델은 실험 결과와의 비교를 통하여 검증하였다. 검증 결과, 제안된 설계방법은 ACI 318과 Eurocode 2 보다 우수한 강도추정능력을 가지고 있으며 직접전단 또는 직접전단-불균형모멘트 복합하중을 재하받는 슬래브-기둥 접합부의 설계에 사용될 수 있다는 점이 밝혀졌다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권1호
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• pp.659-668
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• 2018

A series of direct shear tests were implemented on three different types of specimens (i.e., clean Perth sand, sand containing 10, 20 and 30% bentonite, sand containing 1, 3 and 5% slag, and sand containing 10, 20 and 30% bentonite with increasing percentages of added slag (1%, 3% and 5%). This paper focuses on the shear stress characteristics of clean sand and sand mixtures. The samples were tested under different three normal stresses (100, 150 and 200 kPa) and three curing periods of no curing time, 7 and 14 days. It was observed that the shear stresses of clean sand and mixtures were increased with increasing normal stresses. In addition, the use of slag has improved the shear strength of the sand-slag mixtures; the shear stresses rose from 128.642 kPa in the clean sand at normal stress of 200 kPa to 146.89 kPa, 154 kPa and 161.14 kPa when sand was mixed with 1%, 3% and 5% slag respectively and tested at the same normal stress. Internal friction angle increased from $32.74^{\circ}$ in the clean sand to $34.87^{\circ}$, $37.12^{\circ}$ and $39.4^{\circ}$ when sand was mixed with 1%, 3% and 5% slag respectively and tested at 100, 150, and 200 kPa normal stresses. The cohesion of sand-bentonite mixtures increased from 3.34 kPa in 10% bentonite to 22.9 kPa, 70.6 kPa when sand was mixed with 20% and 30% bentonite respectively. All the mixtures of clean sand, different bentonite and slag contents showed different behaviour; some mixtures exhibited shear stress more than clean sand whereas others showed less than clean sand. The internal friction angle increased, and cohesion decreased with increasing curing time.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권1호
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• pp.17-31
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• 2015

An experimental program was performed to study the effects of cement stabilization on the geotechnical characteristics of sandy soils. Stabilizing agent included lime Portland cement, and was added in percentages of 2.5, 5 and 7.5% by dry weight of the soils. An analysis of the mechanical behavior of the soil is performed from the interpretation of results from unconfined compression tests and direct shear tests. Cylindrical and cube samples were prepared at optimum moisture content and maximum dry unit weight for unconfined compression and direct shear tests, respectively. Samples were cured for 7, 14 and 28 days after which they were tested. Based on the experimental investigations, the utilization of cemented specimens increased strength parameters, reduced displacement at failure, and changed soil behavior to a noticeable brittle behavior.