• 제목/요약/키워드: dredged material

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준설매립지반의 자중압밀을 고려한 2차원 축대칭 비선형 유한변형 압밀 모델 (2-D Axisymmetric Non-linear Finite Strain Consolidation Model Considering Self-weight Consolidation of Dredged Soil)

  • 곽태훈;이동섭;임지희;티모시 스탁;최은석;최항석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권8호
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    • pp.5-19
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    • 2012
  • 준설매립지반 설계시 압밀 소요시간 단축을 위해 연직배수공법와 선행재하공법등의 연약지반 개량공법을 주로 적용한다. 준설매립지반의 자중에 의한 압밀이 완료되기까지는 많은 시간이 소요되므로 공사비 절감, 공기단축의 이유로 연약지반 개량공법은 일반적으로 자중압밀 도중 적용된다. 본 논문에서는 준설매립지반에서 연직방향으로 자중압밀이 진행되는 도중 연직배수재 타설에 의해 방사방향의 흐름이 추가로 발생하는 경우의 압밀거동 예측을 위하여 자중압밀을 고려한 2차원 축대칭 비선형 유한변형 압밀 지배방정식과 이를 적용하기 위한 수치모델(Axi-Selcon)을 개발하였다. Axi-Selcon의 검증과 자중압밀 도중 연직배수재가 타설된 준설매립지반을 모사하기 위해 일련의 실내시험을 수행하였다. 이를 위해 연직배수재가 타설된 준설매립지반을 모사하는 대형자중압밀 시험기를 고안하였다. 모델의 추가적인 검증을 위하여 기존에 제안된 간편 해석법을 적용한 결과와 Axi-Selcon의 해석결과와 비교하였다. 마지막으로, Axi-Selcon을 적용하여 가상의 대심도 준설매립지반의 거동을 예측하였다. 이와 같은 일련의 모델 검증과정을 통해 본 논문에서 개발된 Axi-Selcon은 자중압밀 도중 연직배수재 타설과 선행재하공법이 적용될 경우에 대한 초연약 준설매립지반의 압밀 거동을 적절히 예측할 수 있음을 보였다.

Reuse of dredged sediments as pavement materials by cement kiln dust and lime treatment

  • Yoobanpot, Naphol;Jamsawang, Pitthaya;Krairan, Krissakorn;Jongpradist, Pornkasem;Horpibulsuk, Suksun
    • 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.

준설토 유동해석을 위한 유한요소 수식화 (Numerical Formulation for Flow Analysis of Dredged Soil)

  • 신호성
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.41-48
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    • 2014
  • 준설토에 대한 연구는 주로 준설토의 1차원 침강 및 자중압밀 특성을 파악하는 실험적 연구가 진행되었다. 하지만 양질의 준설지반 확보를 위한 효과적인 투기장의 설계와 배출수에 의한 환경오염을 최소화하기 위해서는 준설토의 투기에 의한 유동특성의 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 준설토 투기장의 펌핑에 의한 토사의 유동 형상을 모사하기 위하여 준설토사를 단일상으로 가정하고 연속 방정식을 유도하여 좌표축에 따른 힘 평형 방정식을 유도하였다. 준설토장의 3차원 거동 해석을 위한 컴퓨터 연산 부하와 모델링 소요시간을 최적화하기 위하여, 토체의 깊이 방향으로 적분을 수행하는 깊이 적분 방법을 지배 방정식에 적용하여, 3차원적 지형조건을 고려할 수 있도록 하였다. 지배 방정식의 보간함수를 이용한 공간분할에서 Petrov-Galerkin 수식화 기법을 적용하였다. 일반화된 사다리꼴 법칙으로 시간적분을 수행하고 Newton의 반복과정을 이용할 수 있도록 근사화시켰다. 가중행렬은 DG과 CDG 기법을 적용하였으며, 준설토 유동해석에서 가중행렬에 따른 수치적인 안정성을 평가하기 위하여 사각형 기둥 슬럼프 시뮬레이션을 수행하였다. 수치기법에 대한 비교 분석 결과는 DG 기법을 적용한 SU/PG 수식화가 유사진동을 최소화시키는 가장 안정적인 수치해석결과를 보여주는 것으로 나타났다.

소성 준설토의 포졸란 반응성에 대한 기초 연구 (A Preliminary Investigation on Pozzolanic Activity of Dredged Sea Soil)

  • 김지현;문훈;정철우;이재용
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.531-536
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    • 2014
  • 최근 국내에서는 항만 및 하천의 각종 정비 사업으로 인해 많은 양의 준설토가 발생하고 있으며, 그 중 해양 준설토의 경우 다양한 오염물질을 포함하고 있는 것으로 조사되고 있다. 하지만 이와 같이 전처리 과정 없이 재활용될 경우, 지반의 2차 오염의 문제를 야기할 것으로 우려되고 있다. 일반적으로 해양준설토의 경우 지반에 매립되는 성토와 같은 형태로의 재활용이 대부분이다. 그러므로 본 연구에서는 해양준설토의 기초적 물성을 확인하고 소성에 따른 포졸란 반응성을 평가하여 포졸란재로써의 활용가능성에 관한 기초자료를 제시하였다. 결과에 따르면 XRF 분석을 통해 측정된 해양준설토의 주성분은 55% 이상이 $SiO_2$인 것으로 나타났다. XRD 및 TG/DTA 분석결과 $100{\mu}m$ 준설토의 경우 결정구조의 변화가 발생하여 포졸란재로써 적용 가능성이 일부 확인되었다. 추가로 압축강도를 측정한 결과 $550^{\circ}C$에서 90min 열처리한 준설토의 경우 평균 압축강도가 35.55MPa로 Plain과 유사하게 측정되었다. 따라서 $550^{\circ}C$ 온도에서 90min 동안 소성과정을 거친 $100{\mu}m$ 준설토의 경우, 포졸란 반응성이 가장 높은 것으로 사료된다.

준설퇴적토의 현장처분시설(Confined Disposal Facility) 설계

  • 홍준식;안재환;기소정;지재성;배우근
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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    • pp.355-358
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    • 2002
  • A sediments are Integral called as gravel, sand, clay, mineral materials which are settling in bottom layer of reservoir, stream, and oceans from land. In practical problems relations of sediments are flood by decreed of flow capacity and down of water quality. Dredged sediments are composed with constructed material and variety of pollutant compounds. Therefore, it is very much of cost effects in nationally, if development for use of constructed material separated only constructed material within sediments. And it will be continue to the dredge operation of stream sediment for retrofit of water environment and sustainable's after the years. The following results could be obtained : In case of high concentration sediments, sample for design of CDF was shown property of flocculent settling. Assuming that average inflow rate is 1, 000㎥/hr, mean residence time( $T_{d}$), average ponding depth( $H_{pd}$ ), and design surface area for flocculent settling( $A_{df}$ ) were 5 hr, 0.6m, and 15, 750 $m^2$ respectivelyrespectivelyy

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준설토 외해투기에 의한 해양 환경의 변화에 관한 연구 (Study of Monitoring for Change of Marine Environment by dumping dredged Materials)

  • 박선정;임재동;박상호;이언승;김인수
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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    • pp.15-20
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    • 2007
  • 본 연구에서는 부산신항만 축조공사 중에 발생한 준설토의 외해투기 시 투기 해역의 수질환경 변화를 조사하였다. 준설토 중에는 독성 미량금속이 포함되어 있어서 준설토의 해양투기시 해양생태계에 영향을 미칠 가능성이 있다. 이러한 이유로 준설토의 외해투기 시에는 지속적인 해양환경 모니터링이 필요하다. 총 12 회에 걸친 조사대상 해역의 환경 모니터링 분석결과를 살펴보면 수질등급으로 COD가 II등급을, T-N이 I등급, T-P가 $II{\sim}III$등급으로 나타났으며 이는 우리나라 대부분의 연안이 II등급의 수질분포를 보이는 것과 유사하게 나타났다. 준설토의 투기로 인한 해역의 수질변화에 대해서는 명확하게 밝혀지지 않았으나 조사항목으로 유추하면 준설토 외해투기가 해역의 수질환경에 크게 영향을 미치지는 않는 것으로 보인다. 조사대상 해역에 대해서 계속적인 환경모니터링이 필요하고, 생물조사를 통해 준설토 투기가 해양생태계에 어떠한 영향을 미치는지 조사할 필요성이 있다.

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강제치환 거동특성에 관한 원심모형실험 (Centrifuge Model Experiments on Behaviour Characterisitc in Forced Replacement Method)

  • 이종호;박병수;정길수;유남재
    • 산업기술연구
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    • 제23권A호
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    • pp.131-137
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    • 2003
  • This thesis is results of centrifuge model experiments to investigate the behavior of replacement method in dredged and reclaimed ground. For experimental works, centrifuge model tests were carried out to investigate the behavior of replacement method in soft clay ground. Basic soil property tests were performed to find mechanical properties of clay soil sampled from the southern coast of Korea which was used for ground material in the centrifuge model tests. Reconstituted clay ground of model was prepared by applying preconsolidation pressure in 1g condition with specially built model container. Centrifuge model tests were carried out under the artificially accelerated gravitational level of 50g. Replacing material of leads having a certain degree of angularity was used and placed until the settlement of embankment of replacing material was reached to the equilibrium state. Vertical displacement of replacing material was monitored during tests. Depth and shape of replacement, especially the slope of penetrated replacing material and water contents of clay ground were measured after finishing tests. Model tests of investigating the stability of embankment after backfilling were also performed to simulate the behavior of the dike treated with replacement and backfilled with sandy material. As a result of centrifuge model test, the behavior of replacement, the mechanism of the replacing material being penetrated into clay ground and depth of replacement were evaluated.

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하수차집관로 준설토양의 콘크리트골재 적용성 평가에 관한 연구 (Feasibility Study on the Use of Dredged Soil from Sewage Pipes as a Concrete Material)

  • 김준하;김형욱;김인식;이재영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제22권2호
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    • pp.10-16
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    • 2017
  • Recently, the gap between demand and supply of natural aggregate has increased owing to the depletion of aggregate sources. Therefore, policy support is necessary for the stable supply of aggregate resources. Public and construction works experience problems when they do not receive a steady supply of aggregate. Further, instabilities in aggregate supply lead to increases in aggregate prices, and consequently construction costs. As a result, the likelihood of poor construction using low-grade aggregate increases. It is therefore crucial to put measures in place that deal with these issues. This study aims to reduce the load imposed by aggregate use on the environment by recycling soil dredged from sewage ducts to reduce the gap between supply and demand of fine aggregate. The dredged soil is assessed using an applicability test for quality characteristics and solidification with basic properties. This study aims to secure the safety of dredging soil and solidified objects through interior physical and chemical analyses and to utilize it as a base material for concrete solidification in the future.

폐기물을 이용한 고화처리토의 차수효과 (The Permeability Characteristics of Solidified Soil Using Wastes)

  • 김인배;;안진선
    • 한국환경보건학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.388-394
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    • 2004
  • Seaweed waste(SWW) was used to improve the liner effect in recycling of dredged soil as the landfill liner. It was found that the compressive strength became somewhat lower when SWW was added than that was when Ordinary Port-land Cement(OPC) only was added. The permeability coefficient, however, became lower in this case which showed the lowest permeability coefficient when the addition of SWW was one percent. Hence, to comply with the regulations for the compression strength and permeability coefficient of landfill liner, the addition of OPC should be over eight percent and that of seaweed waste one percent. The results of leaching test showed that the solidified material was not against the laws of waste control, so it is possible to use as the landfill liner and to expect sufficient economic effects because wastes such as dredged soil and seaweed can be recycled.

준설토의 침강형태에 관한 연구 (Settling Mode of the Dredged Soil)

  • 윤상묵;장병욱;차경섭
    • 한국농공학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.63-73
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    • 2003
  • The settling of the dredged soil may vary with mineral composition, grain size distribution, initial water content and salt concentration of suspension of the site. A series of settling column test was performed to investigate the behaviour of solid suspension material from dredging and reclamation. Settling mode was divided into four types from the observation of interface and settling curves of clay minerals and marine clay samples, and the relationship charts of salt concentration and the initial water content were established to use in the dredging operation with any salt concentration. The critical initial water content which was defined as a threshold of zone settling and the consolidation settling was varied with salt concentration of water and was proportional to the plasticity of soil in sea water.