• 제목/요약/키워드: direct shear strength

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지반함몰 긴급복구용 수용성 폴리머 파우치의 기계적 물성강화 (Mechanical Property Enhancement of Water Soluble Polymer Pouch for Ground Reinforcement)

  • 정동호;정다솜;유승경;김주헌;한중근
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.221-230
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    • 2017
  • 선행 연구에서 PVP를 이용하여 수용성 폴리머 파우치를 개발하였다. 그러나 개발된 재료의 용융점이 매우 낮아 재료의 성형 시 문제점이 많아 대량생산 시 필요한 성형, 제작이 불가능하였기에 성형성이 우수한 새로운 재료 조합을 이용하여 폴리머 파우치를 개발하였다. 새롭게 선정된 PEG의 수용성 변화 및 지반공동 내 보강 시 파우치의 기계적 물성을 만족해야한다. 따라서 PEG와 LLDPE, TALC 블렌딩 비율에 따른 특성평가를 실시하였는데 각 원료의 비율에 따라 발생하는 성질이 다르기 때문에 실험을 통해 적정 비율을 찾는 것이 중요하기 때문이다. 이러한 블렌딩을 통해 수용성 특성은 유지하며 인장 및 충격강도가 증진된 폴리머 파우치를 개발하였다. 최종 개발된 제품을 이용하여 직접전단 실험을 실시한 결과, 폴리머 파우치의 지반강도 효과를 확인할 수 있었다.

수치해석에 의한 복개터널 라이닝의 변위거동 (Displacement Behaviour of Cut-and-Cover Tunnel Lining by Numerical Analysis)

  • 이명욱;박병수;전용배;유남재
    • 산업기술연구
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    • 제24권A호
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    • pp.227-238
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    • 2004
  • This paper is results of experimental and nunerical works on the behavior of the cut-and-cover tunnel. Centrifuge model tests were performed to simulate the behavior of the cut-and-cover tunnels having cross sections of national road and subway tunnels. Model experiments were carried out with changing the cut slope and the slope of filling ground surface. Displacements of tunnel lining resulted from artificially accelerated gravitational force up to 40g of covered material used in model tests, were measured during centrifuge model tests. In model tests, Jumunjin Standard Sand with the relative density of 80 % and the zinc plates were used for the covered material and the flexible tunnel lining, respectively. Basic soil property tests were performed to obtain it's the property of Jumumjin Standard Sand. Shear strength parameters of Jumunjin Standard Sand were obtained by performing the triaxial compression tests. Direct shear tests were also carried out to find the mechanical properties of the interface between the lining and the covered material. Numerical analysis with the commercially available program of FLAC were performed to compare with results of centrifuge model experiment In numerical modelling. Mohr-Coulomb elasto-plastic constitutive model was used to simulaye the behavoor of Jumunjin Standard Sand and the interface element between the lining and the covered material was implemented to simulate the interaction between them. Compared results between model tests and numerical estimation with respect to displacement of the lining showed in good agreements.

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터널 숏크리트 라이닝 파괴 메커니즘에 대한 수치해석적 고찰 (Numerical Study on Failure Mechanism of Tunnel Shotcrete Lining)

  • 신휴성;신동인;배규진;김동규
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권7호
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    • pp.167-177
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    • 2009
  • 본 연구에서는 터널 붕괴붕락의 유형 중 국부 암괴하중에 의한 숏크리트 라이닝의 파괴특성을 유한요소 해석을 통해 고찰하였다. 우선, 기존 터널 라이닝 파괴특성을 보다 체계적으로 파악하기 위하여 암반과 숏크리트체 강성비와 부착강도의 특성에 변화를 주어 총 9가지의 조건을 설정하였다. 각 조건에 대한 블록낙하실험(falling block test)환경에서 수치해석을 수행하여 파괴양상을 고찰해 보고 기존의 이론적 파괴 메카니즘과 비교/평가하여 보았다. 결과적으로, 기존 문헌에서 언급된 4가지 파괴모드(점착파괴(adhesive failure), 직접전단파괴(direct shear failure), 휨인장파괴(flexural failure) 및 휨전단파괴(punching shear failure))가 모두 구현되긴 하였으나, 점착파괴는 항상 타 파괴유형과 동반되어 나타나며, 별도의 파괴유형으로 분류하는 것은 부적절하다고 판단되었다. 또한 기존 관련 연구에서는 터널공학의 주요개념인 아칭효과에 대해 고려치 않고 단순보 개념하에서 라이닝의 파괴특성을 고찰하였으며, 굴착에 의해 부가되는 라이닝의 초기 축력을 고려치 않고 있다. 이에 대해 터널특성에 부합된 경계조건들을 고려하여 신규 라이닝 파괴모드를 재 고찰하였으며, 곡률이 있는 터널 라이닝조건에서는 크게 두 가지 파괴유형으로 분류할 수 있는 것으로 파악되었다.

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연약지반에서 저회혼합다짐말뚝의 적정 혼합비 및 치환율 산정에 관한 연구 (The Study of Appropriate Mixture Ratio and Replacement Ratio of Bottom Ash Mixture Compaction Pile in Soft Ground)

  • 도종남;주익찬;채휘영;천병식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권4C호
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    • pp.139-147
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    • 2012
  • 본 연구에서는 모래의 수급 문제와 회처리장 부족으로 전력생산 위기에 처해진 화력발전소의 문제점을 해결하며, 쇄석다짐말뚝의 폐색 현상에 대처하기 위한 방안으로 모래와 공학적 성질이 유사한 화력발전소 부산물인 저회를 조립재료다짐말뚝 재료로 활용하기 위하여 다양한 공학적 시험을 실시하였다. 특히 연약지반에 쇄석다짐말뚝의 클로깅 현상을 줄이고 말뚝 내 공극을 감소시키기 위한 연구가 수행되었다. 각 재료의 배합비별 전단강도 시험을 통해 적정혼합비를 산정하고 연약지반에 적용 시 효율적인 치환율을 공학적 시험으로 도출하였다. 다짐 시험 및 대형직접전단 시험결과, 쇄석:저회 혼합비 80:20의 전단강도가 가장 크므로 쇄석과 저회 혼합다짐말뚝의 최적 혼합비로 결정하였다. 저회의 혼합비가 20% 이상의 영역에서는 혼합재료의 입자간 맞물림 효과 감소에 의한 내부마찰각 저하가 발생하였다. 동결융해법에 의한 모형시험 방법을 개발하여 압축시험을 수행한 결과, 저회혼합다짐말뚝의 치환율이 40% 이상일 경우 그 영향이 크게 증가하지 않았다. 따라서 저회혼합다짐말뚝을 연약지반에 시공 시 경제적인 치환율은 40%로 판단된다.

강판으로 보강된 RC보의 에폭시-콘크리트 계면의 부착특성 (Bonding Properties of Epoxy-Concrete Interface in RC Beams Strengthened by Steel Plate)

  • 박윤제;신동혁;이광명;신현목
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.221-227
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    • 2001
  • 강판으로 철근콘크리트 보를 휨보강하면 보의 강성과 강도는 현저하게 증가하나 부착면에서의 조기파괴로 인하여 충분한 연성을 발휘하지 못하는 경우가 자주 발생한다. 본 연구에서는 에폭시와 콘크리트 계면에서의 부착파괴 메카니즘을 규명하기 위하여 Mohr-Coulomb 규준을 채택하였으며, 에폭시-콘크리트 계면의 부착특성을 결정하기 위하여 사전단 부착실험, 직접전단 부착실험 및 휨보강 부재실험을 수행하였다. 실험과 수치해석을 통하여 에폭시-콘크리트 계면의 내부마찰각이 45$^{\circ}$ 일 때 점착력은 50 kgf/$\textrm{cm}^2$~70 kgf/$\textrm{cm}^2$을 얻었으며, 이를 강판으로 보강된 RC보의 구조계산에 적용하여 파괴하중을 예측함으로써 보강보의 조기파괴를 효과적으로 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

하수슬러지의 차수재 및 복토재로의 이용타당성에 관한 연구 (A Feasibility Study on the Use of Liner and Cover Materials Using Sewage Sludge)

  • 유남재;김영길;박병수;정하익
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.43-71
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    • 1999
  • 본 연구는 하수처리장 슬러지를 사용하여 매립지의 복토재 및 차수재의 건설재료로 개발하기 위하여 수행한 실험의 분석결과이다. 하수슬러지에 그의 지반공학적 물성증진을 위하여 화강토와 화력발전소의 부산물인 플라이애쉬를 주첨가물로 사용하고 부첨가물로 시멘트 및 벤토나이트를 소정의 혼합비율로 섞어서 각각 전단강도 증진과 투수계수 감소효과를 도모하였다. 주재료인 하수슬러지와 첨가재의 혼합비율을 변화시킨 혼합물에 대하여 다양한 실내실험을 수행하여 복토재 및 차수재의 설계기준의 적합성 여부를 조사하였다. 각 주재료, 첨가재, 혼합물의 비중, 입도분석, 액\ulcorner소성한계 실험을 실시하여 기본물성을 구하고 그들이 투수성, 다짐성, 압축성, 전단강도에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 혼합물에 대하여 실내다짐시험을 실시하여 최대건조단위중량과 최적함수비를 구하고 현장 다짐효율성을 평가하였다. 다짐혼합시료에 대하여 변수두 투수시험을 실시하여 투수계수를 구하는 한편 변수두 투수시험을 하중제어식 압밀시험중에 병행 실시하여 그들의 압밀정수 및 투수계수를 측정하였다. 슬러지의 장기적 안정성과 관련하여 크리프실험을 변수두 투수시험과 함께 실시하였다. 한편, 한달간을 부패시킨 다짐시료에 대하여 투수시험을 실시하여 슬러지내 유기물질 부패에 의한 투수계수에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 슬러지에 화강토, 플라이애쉬, 벤토나이트를 일정비율로 섞은 혼합물에 대하여 직접전단시험을 실시하여 전단강도정수를 구하였다. 시멘트와 혼합한 슬러지에 대하여 일축압축 강도시험을 실시하여 혼합비와 재령기간에 따른 압축강도 변화를 분석하였다. 한편, 다짐혼합시료에 대하여 CBR시험을 수행하여 그들의 주행성에 대한 평가를 실시하였다. 이와 같은 다양한 실험결과를 종합분석하여 매립지의 차수재 및 복토재로서 사용조건 만족여부를 검토하였다.

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A Simplified Procedure for Performance-Based Design

  • Zareian, Farzin;Krawinkler, Helmut
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.13-23
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    • 2007
  • This paper focuses on providing a practical approach for decision making in Performance-Based Design (PBD). Satisfactory performance is defined by several performance objectives that place limits on direct (monetary) loss and on a tolerable probability of collapse. No specific limits are placed on conventional engineering parameters such as forces or deformations, although it is assumed that sound capacity design principles are followed in the design process. The proposed design procedure incorporates different performance objectives up front, before the structural system is created, and assists engineers in making informed decisions on the choice of an effective structural system and its stiffness (period), base shear strength, and other important global structural parameters. The tools needed to implement this design process are (1) hazard curves for a specific ground motion intensity measure, (2) mean loss curves for structural and nonstructural subsystems, (3) structural response curves that relate, for different structural systems, a ground motion intensity measure to the engineering demand parameter (e.g., interstory drift or floor acceleration) on which the subsystem loss depends, and (4) collapse fragility curves. Since the proposed procedure facilitates decision making in the conceptual design process, it is referred to as a Design Decision Support System, DDSS. Implementation of the DDSS is illustrated in an example to demonstrate its practicality.

양이온 물질로 오염된 지하수 정화를 위한 반응벽체 개발 : 제올라이트의 적용성 평가

  • 이승학;이재원;김시현;박준범;박상권
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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    • pp.23-26
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    • 2001
  • Batch test and column test were performed to develop the design factors for PRBs against the contaminated groundwater by ammonium and lead. Clinoptilolite, one of the natural zeolites having excellent cation exchange capacity(CEC), was chosen as the reactive material through the ion-exchange mechanism. In the batch test, the reactivity of Clinoptilolite to ammonium and lead was examined with varying the particle size of Clinoptilolite. The nit weight of Clinoptilolite showed removal efficiencies of 65 % against the ammonium and 98% against lead. The effect of particle size of Clinoptilolite was not noticeable. In the column test, the permeability was examined using flexible-wall permeameters with varying the particle size of Clinoptilolite. When the washed Clinoptilolite having the diameter of 0.42-0.85 nm was mixed with Jumunjin sands in 20:80 ratio (w/w), the highest permeability of 2$\times$10$^{-3}$ -7 x 10$^{-4}$ cm/s was achieved. The reactivity and the strength property of the mixed material were investigated using fixed wall column having 8 sampling ports on the wall and the direct shear test, respectively. Clinoptilolite was found to be a suitable material for PRBs against the contaminated groundwater with ammonium and/or heavy metals.

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쇄석과 모래 혼합다짐말뚝의 공학적 특성에 관한 연구 (A Study On The Engineering Properties of Rammed Aggregate and Sand Mixture Piers)

  • 천병식;김백영;도종남;국길근
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.119-122
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    • 2009
  • The gravel compaction pile method has been used as a soft foundation improvement method because bearing capacity and discharge capacity is excellent. But the discharge capacity decreased when the clogging was generated because the clay penetrate into a void of gravel compaction pile. Accordingly, the purpose of this study is to reduce the clogging generation in gravel compaction pile constructing in the soft ground and take a step to minimize a void of gravel compaction pile. And the proper mixing ratio was determined with the large scale direct shear test performed to get strength and permeability with mixing ratio of crushed stone and sand(100:0, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25). As a result of the test, it was showed that internal friction angle was the highest at 85:15 mixing ratio of crushed stone and sand and we can make sure a tendency of internal friction angle's decrease when the mixing ratio of crushed stone and sand passed 15%.

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폐타이어-저회가 혼합된 유동성 복합지반재료의 공학적 특성 (Engineering Properties of Flowable Composite Soil with Waste Tire and Bottom Ash)

  • 김윤태;강효섭
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.52-58
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    • 2010
  • This study investigated the engineering properties of waste tire powder-bottom ash added composite soil, which was developed to recycle dredged soil, bottom ash, and waste tire powder. Test specimens were prepared using 5 different percentages of waste tire powder content(0%, 25%, 50%, 75%, and 100% by weight of the dry dredged soil), three different percentages of bottom ash content (0%, 50%, and 100% by weight of the dry dredged soil), and three different particle sizes of waste tire powder (0.1~2 mm, 0.9~5 mm, and 2~10 mm). Several series of unconfined compression tests, direct shear tests, and flow tests were conducted. The experimental results indicated that the waste tire powder content, particle size of waste tire powder, and bottom ash content influenced the strength and stress-strain behavior of the composite soil. The flow value increased with an increase in water content, but decreased with an increase in waste tire powder content.