본 연구는 2006년 7월 집중호우에 의해 많은 인적.물적 피해가 발생한 강원도 지역의 피해 현장을 조사하였으며, 그 중 성토사면붕괴를 붕괴유형별로 구분하고 발생원인과 특성을 분석하여 그에 따른 적절한 대책방안을 제시하였다. 집중호우에 의한 성토사면의 붕괴유형 중 토석류에 의한 도로횡단 배수구조물의 기능상실로 유수가 노면으로 침출되고 수압이 발생하여 도로가 유실된 유형과 하천선형 불량으로 만곡수충부(물이 직접 부딪히는 부분)에서 유속이 빨라져 세굴에 의한 붕괴가 전체성토붕괴사면의 83%를 차지하였다. 이에 대한 대책방안으로는 토석류를 계곡상부에서 부터 예방할 수 있는 방법으로 사방댐 및 그물망 공법 등이 좋은 대책방안이 될 수 있으며, 토석류에 의한 유송잡물을 모두 통과할 수 있도록 충분히 큰 배수시설을 설치하는 방법도 좋은 대책방안이 될 수 있다. 무엇보다 열대성 국지 폭우를 이제 일상의 한반도 기후현상으로 받아들여 주먹구구식의 일회성 대책방안을 지양하고 바뀐 강우특성과 빈도를 고려하여 계획 홍수위를 재산정하고 그에 따라 하천정비계획을 재검토해야 할 것이다.
In this study, a computer program to predict the behavior of laterally loaded single pile and pile groups was developed by using a beam-column analysis in which the soils are modeled as nonlinear springs by a family of p-y curves for subgrade modulus. The special attention was given to the lateral displacement of a single pile and pile groups due to the soil condition and the cap rigidity. The analysis considering group effect was carried out for $2{\times}2$ and $3{\times}3$ pile groups with the pile spacing 3.0B, 4.0B and 5.0B. Based on the results obtained, it is found that the overall distributions of deflection, slope, moment, and shear force in a single pile give a reasonable results irrespective of cap connectivity conditions. It is also found that even though there are some deviations in deflection prediction compared with the observed ones, the prediction by present analysis simulates much better the general trend observed by the centrifuge tests than the numerical solution predicted by PIGLET.
This study systematically examines the changes in the compressive and tensile strength of soil cement reinforced by natural hair fiber, which is regularly produced from human. Extensive experimental tests of various test specimens have been carried out in a laboratory. Several factors are considered, including the soil type, amount of cement, amount of fiber, fiber length, loading type, and curing age. The test results indicate that both the compressive and tensile strengths are significantly affected by the fiber, either increasing or decreasing depending on the conditions. The increase in tensile strength is significant in the sand-based soil cement due to the tensile resistance of the fiber which is interlocked with the surrounding soil or cement particles. The natural fiber provides a larger strain to failure due to its extensibility, which allows greater deformation. Based on the test results, natural hair fibers can be an effective and environmentally friendly way to improve soil ground subjected to tensile loading, such as an embankment slope, road subgrade, or landfill, thus reducing the cost for cement and waste treatment. The study results provide a useful information of better understanding the mechanical behavior of natural hair fiber in soil cement and the practical use of waste materials in civil engineering. The findings can be practically applied for improving earth structures under tensile loading.
Fly ash is the unburned residue resulting from the combustion of coal in utility and industrial boilers such as thermal power plants. Annually about 5 million tons of fly ash is being produced in korea. Less than 25 percent of total volume of fly ash is currently being used effectively for some ways. In the future, the volume of fly ash discharge from thermal power stations will be increasing more and more, and the development of the utilization of high volume fly ash is required. Fly ash has a lower compacted density and specific gravity than coarse grained natural aggregates but equivalent strength properties indicating that the fly ash could be used as a structural fill materials. So, clay-fly ash mixtures can be used as a fill material in the construction of embankments. Laboratory tests have been carried out to determine the physical, chemical, and geotechnical characteristics of the clay and fly ash. The fly ash is mixed with the clay in different proportions and the geotechnical characteristics of the mixtures have been studied also. In this study describes the results of the experimental study. The implications of the use of clay and clay-fly ash mixtures on the stability of embankments are discussed.
흙의 전단강도는 흙 속의 임의의 면을 따라 발생하는 파괴와 활동에 저항하는 힘으로 흙의 공학적 특성 중에 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 전단강도는 앝은 기초나 말뚝의 지지력 해석방법과 같은 기초공학의 문제나 댐 및 절 성토 후의 사면안정, 그리고 토류 구조물의 횡토압과 같은 흙의 안정 문제 해석 등에 이용된다. 본 연구는 화강풍화토에서 점성토 성분을 제거하고 건조시킨 후, 2 00mm(10번체)와 0 85mm(20번체), 0 475mm(40번체)로 분류한 시료로 직접전단시험기를 이용하여 전단강도 변화를 파악하고자 하였으며, 또한 산호모래를 선정하여 비교 시험을 실시하였다. 따라서 본 연구는 입자의 크기에 따른 전단강도 특성을 비교한 연구에 도움이 될 것으로 판단된다.
현재 국내에서는 연약지반의 성토를 실시할 경우 성토사면의 안정을 관리하는데 있어 외국의 기준에 의존하는 경향이 있다. 현장에서 일반적으로 사용되고 있는 방법으로 곡선안정관리법, 변위속도안정관리기법, 직선안정관리기법, 성토하중관리법 등이 사용되고 있다. 본 연구는 수치해석을 통해 사면안정과 성토 안전관리법의 적용성을 검토하였다. 연구결과 곡선안정관리법은 다소 과대한 것으로 평가되었으며 직선안정관리법은 갑작스런 파괴의 위험이 있는 것으로 계측관리에 세심한 주의가 필요할 것으로 평가되었다. 그러나 변위속도 안정관리법은 과소평가되는 경향이 있으나 이는 현장의 불확실성을 고려할 때 현장적용에 적합한 것으로 평가되었다. 성토하중관리법은 파괴기준 값이 ${\Delta}_q/{\Delta}{\delta}$의 값보다 클 경우 안정하다고 평가하는 방법으로 실무에 적용할 경우에는 파괴기준 값의 산정에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 성토하중에 대한 ${\Delta}_q/{\Delta}{\delta}$값이 계속적인 증가 경향을 보일 경우 안정한 것으로 평가되었다.
흙댐에서의 누수 구역을 판별하기 위해 다채널 연속 온도 모니터링을 수행하고 이를 검증하기 위해 전기비저항 물리탐사를 함께 수행하였다. 일반적으로 댐이나 사면과 같은 인공구조물의 내부는 시간과 위치에 따라 상이한 온도 분포를 갖는 것으로 여겨진다. 이와 같은 분포는 구조물의 안전성을 판단하는 데 매우 중요한 기본 자료로 이용될 수 있으며, 특히 댐 구조물의 경우 과도 침투수나 누수에 의한 위험 대역을 파악할 수 있는 기술로 이용될 수 있다. 그러나 기존의 온도 측정 방식은 대형 구조물의 온도를 연속적으로 동시에 측정할 수 없는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이를 극복한 새로운 온도 모니터링 장비를 이용하여 댐의 상부 및 하부에 걸쳐, 여러 지점에서 동시에 온도 분포를 측정하였으며, 실내 시험을 통해 누수 대역이 온도 분포의 이상을 충분히 반영하고 있음을 관측하였다. 또한 대상 댐의 전 구역에 걸쳐 전기비저항 조사를 수행한 결과와 온도 모니터링 자료를 비교 분석하여 누수구역의 판별력을 높일 수 있는 방법을 제시하고자 하였다.
산업의 발달과 도시의 수평적 팽창에 따른 도로개설, 단지개발 등 토목사업의 경우 산지가 $70\%$ 이상을 차지하는 국내지형 특성을 고려할 때 경사면의 발생은 필연적이다. 또한 국내기후 특성상 연평균 강수량의 2/3 이상이 여름철에 집중되곤 또한 국부적인 게릴라성 집중호우의 발생 등으로 사면의 안정성이 매우 중요한 사안으로 되는 경우가 빈번히 발생한다. 이러한 외부환경에 의하여 일부 토사사면에서는 고함수비를 함유한 토사의 쇄설성 유동으로 인한 국부적 파괴가 종종 발생하고 있다. 이와 같은 쇄설성 유동으로 인하여 사면이 파괴되었을 경우, 원상태로의 복구가 거의 불가능하게 되어 불안정해진 사면토체가 충분히 안정할 수 있도록 경사를 조정하여 절취하는 대책공법이 주로 적용되고 있고, 보강사면의 녹화는 별도의 공종으로 처리하고 있다. 이러한 쇄설성 유동파괴 토사사면에 보강토 공법을 이용하여 원상태로의 복구가 가능하고, 보다 큰 안정성의 확보가 이루어짐과 동시에 표면녹화가 이루어질 수 있는 방법을 개발하였다. 본 논문은 쇄설성 유동파괴 사면에 대하여 토목섬유 보강성토체를 조성하여 강우에 의한 침투수 유입방지와 세굴방지 등에 의한 경사면 안정성 확보 및 녹화가 진행되어 자연 친화적인 사면을 형성할 수 있었다.
In order to revive the ecological function of degraded rivers, a total restoration plan for riverbeds and riparians needs to be developed. Previous evaluations for rivers were mainly focused on the river's physical structures. Therefore, this research has developed indicators to evaluate a riparian restoration considering biodiversity. Through literature and previous cases review, 4 fields and 13 indicators are selected for the evaluation. Four fields are biodiversity, habitat diversity, connectivity and habitat functionality. In the biodiversity field, 4 indicators of the exuberant extent of herbaceous vegetation and their diversity, the exuberant extent of shrub and woody plants and their diversity, the number of plant communities and naturalized plants are included. Habitat diversity are comprised of 4 indicators of the longitudinal continuity of vegetation, the mixture of plant communities, the extent of plant type color fruit abundance and the distribution of vegetation. Connectivity includes 3 indicators of target distribution, the shore slope of low water channels and the extent of artificial embankment materials. Habitat functionality has 2 indicators of the status of food supply plants and the habitat functionality. The value weighting for the fields and indicators has been calculated based on the AHP(Analytic Hierarchy Process) method. 50 experts were surveyed with quantifiable questionnaire, among them 43 experts have more than 10 yesrs experiences in the nature restoration field. The selected and weighted indicators have been tested to the 12 sections in Gap stream located in Daejeon. In conclusion, the indicators are feasible and the selected indicators could be used to establish the direction and objectives of riparian restoration.
Woo, Kwang S.;Lee, Dong W.;Yang, Seung H.;Ahn, Jae S.
Geomechanics and Engineering
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제15권5호
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pp.1101-1111
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2018
This study aims to present accurate soil modeling and validation of a single roadside guardrail post as well as a single concrete pile installed near cut slopes or compacted sloping embankment. The conventional Winkler's elastic spring model and p-y curve approach for horizontal ground cannot directly be applied to sloping ground where ultimate soil resistance is significantly dependent on ground inclination. In this study, both grid-based 3-D FE model and particle-based SPH (smoothed particle hydrodynamics) model available in LS-DYNA have been adopted to predict the static behavior of a laterally loaded guardrail post. The SPH model has potential to eliminate any artificial soil stiffness due to the deterioration of the node-connected Lagrangian soil mesh. For this purpose, this study comprises two parts. Firstly, only 3-D FE modeling has been tested to show the numerical validity for a single concrete pile in sloping ground using Mohr-Coulomb material. However, this material option cannot be implemented for SPH elements. Nevertheless, Mohr-Coulomb model has been used since this material model requires six input soil data that can be obtained from the comparative papers in literatures. Secondly, this work is extended to compute the lateral resistance of a guardrail post located near the slope using the hybrid approach that combines Lagrange FE elements and SPH elements by the suitable node-merging option provided by LS-DYNA. For this analysis, the FHWA soil material developed for application to road-base soils has been used and also allows the application of SPH element.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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