본 연구에서는 석분슬러지 혼합토를 복구토로 활용할 경우 조성되는 매립사면의 안정성 기준을 마련하였다. 이를 위하여 먼저 석분슬러지와 원지반토의 혼합비율을 5가지로 구분하고 각각에 대한 토질시험을 실시하였다. 실험결과 석분슬러지의 혼합비율이 감소할수록 전단강도 및 최대건조단위중량이 증가하는 경향을 나타내었다. 성토사면에 대한 국내외의 사면안전율 기준에 대한 조사를 토대로 석분슬러지 혼합토 매립사면의 사면안정등급을 불안정, 주의 및 안정의 3단계로 구분하였다. 석분슬러지 혼합토 매립사면에 대한 사면안정해석을 실시하여 안전한 사면높이, 사면경사 및 석분슬러지 혼합비율을 제안하였다. 매립사면에 대한 사면안정해석결과 석분슬러지 혼합토 성토사면의 사면높이를 10 m로 할 경우 사면경사는 1 : 1.8 이상 되도록 매립하여야 안정함을 알 수 있다. 그리고 사면높이를 15 m로 할 경우 석분슬러지 함유율이 50%이하로 하고 사면경사는 1 : 1.8 이상 되도록 매립하여야 안정함을 알 수 있다. 사면경사, 사면높이 및 석분슬러지 함유율이 동일한 조건일 경우 채석현장 내부의 절취암반에 접하여 매립된 사면과 평지에 성토하여 매립된 사면의 사면안정해석결과는 유사함을 알 수 있다. 이와 같은 석분슬러지 혼합토 매립사면의 안정성 기준은 채석현장에서 실무적으로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
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.
Dynamic numerical simulation of pile-supported slab track system embedded in a soft soil and embankment was performed. 3D model was formulated in a time domain to consider the non-linearity of soil by utilizing FLAC 3D, which is a finite difference method program. Soil non-linearity was simulated by adopting the hysteric damping model and liner elements, which could consider soil-pile interface. The long period seismic loads, Hachinohe type strong motions, were applied for estimating seismic respose of the system, Parametric study was carried out by changing subsoil layer profile, embankment height and seismic loading conditions. The most of horizontal permanent displacement was initiated by slope failure. Increase of the embedded height and thickness of the soft soil layer leads increase of member forces of PHC piles; bending moment, and axial force. Finally, basic guidelines for designing pile-supported slab track system under seismic loading are recommended based on the analysis results.
Soft clay is widely spread in nature and encountered in geotechnical engineering applications. The creep property of soft clay greatly affects the long-term performance of its upper structures. Therefore, it is vital to establish a reasonable and practical creep constitutive model. In the study, two updated hyperbolic equations based on the volumetric creep and deviatoric creep are respectively proposed. Subsequently, three creep constitutive models based on different creep behavior, i.e., V-model (use volumetric creep equation), D-model (use deviatoric creep equation) and VD-model (use both volumetric and deviatoric creep equations) are developed and compared. From the aspect of prediction accuracy, both V-model and D-model show good agreements with experimental results, while the predictions of the VD-model are smaller than the experimental results. In terms of the parametric sensitivity, D-model and VD-model are lower sensitive to parameter M (the slope of the critical state line) than V-model. Therefore, the D-model which is developed by incorporating the updated deviatoric creep equation is suggested in engineering applications.
토목섬유를 토목공학에 적용한 이후 토목섬유의 손상에 대하여 많은 관심이 되어왔다. 이 논문에서는 시험시공을 3지점에서 수행했는데 목적은 연약한 점토지반상에서 보강재의 거동을 조사하고 매립시 최적의 시공방법론을 찾기위한 것이다. 이 시험시공에 사용된 폴리에스테르매트(인장강도 15톤)의 봉합부분이 원호활동 사면파괴로 인하여 파괴되었는데 이는 급격한 성토로 인해 과잉간극수압이 발생하여 하중이 증가했기 때문이다. 매트의 인장 파열이 진행되는 지반 거동 중 성토고로 유발될 수 있는 간극수압보다 큰 간극수압이 측정되었는데, 특히 지표하 5m 깊이에서는 장기간에 걸쳐 간극수압이 증가하였다. 이러한 결과를 이용하여 성토고와 연약점토의 융기거동의 관계에 대하여 검토하였다.
다중-광선 모델을 이용하여 경사면을 갖는 반-협곡 구조에서 전파 전송 손실을 해석하고 경사면의 각도에 따라 나타나는 다중-광선 전파 모델을 공식화 하였다. 경사면의 기울어진 각도에 의해 결정되는 송수신 전파의 경사면 반사경로인 제3경로와 제4경로에 대한 차단 각도를 송수신 단말의 높이와 위치를 가지고 계산하였다. 경사면 환경에서 전파 전송 손실을 예측하기 위하여 실제 경사면이 존재하는 제방 환경을 선택하여 모델링하고 시뮬레이션 하여 전파 전송 손실을 계산하였으며, 주파수 1-6GHz 대역에 대한 측정활동을 통해 전파전송 손실을 확인하였다. 시뮬레이션 결과와 측정 결과는 유사한 전파 전송 손실 경향을 보여주었으며 다양한 지형정보에 대한 전파 경로 손실 예측과 측정 결과들은 다양한 전파 업무 설계에 활용될 수 있다.
This study was carried out to safety evaluation, the practical application and improvement of design method of the agricultural reservoir due to raising embankments. Also, it was to compare and analyze the pore water pressure (PWP), seepage (leakage) quantity and piping phenomenon according to high water table and rapid drawdown. The seepage analysis by finite element analysis was used for steady state and transient condition. The pore water pressure distribution for steady state and transient condition showed positive(+) PWP on the upstream slope, it was gradually changed negative(-) PWP on the downstream slope. The PWP in the core ranged from 100 ~ -33 kPa, the seepage line in the incline-type core suddenly decreased towards the lower levels from the higher levels. The PWP according to rapid drawdown is remained in the vicinity of the upstream slope, therefore, it is investigated to be in an unstable state by the slope stability analysis. The PWP after raising embankments showed smaller than in the before raising embankments. It was likely to be the piping phenomenon because the gradients in the before raising embankments showed largely at downstream slope, and the stability for piping in the after raising embankments increased stable state. The seepage quantity per 1 day and the leakage per 100m for the steady state and transient condition appeared to be safe against the piping. It reduced slightly regardless of the transient condition before the raising embankments and it decreased largely about 2.4 times in the early days after the raising embankments.
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.
사면안정해석은 지반물성의 불확실성을 포함한 많은 불확실한 요인을 내포하는 지반공학적 문제이다. 본 연구에서는 상업용 유한차분해석 프로그램을 이용하여 확률론적 사면안정해석을 수행할 수 있는 절차를 제시하였다. 이 경우 한계상태함수가 명시적인 형태로 표현되지 않기 때문에 한계상태함수를 근사화하기 위하여 인공신경망기법을 활용한 응답면기법을 이용하였으며 파괴확률을 구하기 위해 일차 및 이차신뢰도법과 Monte Carlo simulation을 이용하였다. 제안된 절차의 적용성을 검토하기 위하여 2층 지반의 사면과 Sugar Creek제방사면에 대한 확률론적 사면안정해석을 수행하였다. 해석결과는 제안된 절차의 적정성과 다른 다양한 지반공학 문제로의 확장 적용의 가능성을 보여준다.
본 연구에서는 감압정의 침투수 처리 효과를 정량적으로 분석하여 소규모 필댐과 하천제방에서 제체를 통과하는 침투수의 처리 효과를 확인하였다. 이를 위해 댐과 제방에서의 제체와 기초지반의 투수 특성에 따른 침투해석을 수행하여 침투수의 거동특성을 파악하여 댐 제체 선단에 작용하는 양압력을 분석하였다. 또한 감압정의 설치 조건을 변수로 분석하여 댐 또는 제방의 제체 선단에 작용하는 양압력의 감소 효과를 분석함으로써 침투수 처리 효과를 분석하였다. 감압정은 파이핑 현상 또는 양압력을 유발하는 제체의 선단 하부 기초지반에서의 작용 간극수압을 감소시키는 효과가 있는 것으로 평가되었으며, 제체의 높이 및 비탈면 기울기와 같은 기하학적 조건에 크게 영향을 받지 않고 간극수압을 관리할 수 있는 것으로 확인되었다. 투수성이 상대적으로 큰 조립토 지반에 비해 세립토 지반에서 감압정의 간극수압 저감 효과는 상대적으로 저하되지만 감압정이 설치되지 않은 조건에 비해서 간극수압 저감 효과를 기대할 수 있는 것으로 확인되었다. 감압정의 직경, 설치 깊이에 따라서 감압정의 저감 효과는 상대적으로 차이가 발생하지만 감압정의 설치 깊이가 침투수 관리에 가장 효과적인 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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