• 제목/요약/키워드: excess pore water pressure

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지진시 배면지반 조건이 중력식 안벽의 하중성분에 미치는 영향 (Influence of Backfill Condition on Force Components of Gravity Walls During Earthquakes)

  • 김성렬;황재익;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.15-23
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    • 2006
  • 지진시 중력식 안벽에 작용하는 하중성분은 벽체 관성력, 토압 그리고 수압으로 구성되어 있는데 이러한 하중성분은 배면지반의 밀도, 자갈 뒤채움 등 배면지반 조건에 큰 영향을 받게 된다. 그러므로, 본 연구에서는 배면지반의 다짐정도, 자갈 뒤채움재의 설치여부를 달리한 총 4가지 배면지반 조건에 대한 진동대 실험을 수행한 후, 중력식안벽에 작용하는 벽체 관성력, 수압 그리고 배면토압의 크기와 위상관계를 분석하였다. 그 결과 자갈 뒤채움과 지반 다짐이 과잉간극수압 발생을 억제하는데 효과적이며, 배면 동적작용력의 크기와 위상은 과잉간극수압의 크기에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 입력가속도 진폭이 0.1g 일때 전체하중에서 관성력, 전면동적수압 그리고 배면 작용력이 차지하는 비율은 각각 $64\%,\;21\%$ 그리고 $16\%$로 나타났으며 과잉간극수압의 크기가 증가함에 따라 전체합력에서 배면작용력이 차지하는 비율이 증가하였다.

변형율 속도가 콘관입시험에 미치는 영향 (Influence of Penetration Rate on Piezocone Penetration Test)

  • Kim, Dae-kyu
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 연약지반처리위원회 학술세미나
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    • pp.59-70
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    • 2000
  • 본 연구에서는 콘관입속도가 콘관입시험 결과에 미치는 영향을 연구하기 위하여 LSU/CALCHAS(Louisiana State University Calibration Chamber System)를 이용한 미니 Piezocone의 관입시험이 수행되었으며 그 결과를 비교 분석하였다. 10회의 미니 Piezocone 관입시험이 Ko 조건에서 수행되었으며 33% kaolin, 67% sand mixture가 시료로 사용되었고, 콘관입속도 0.3, 0.6cm/sec, U1(filter element at the cone tip), U2(filter element above the cone base), OCR=1, 10 의 조건이 다양하게 적용되었다. 시험결과 Cone Resistance, Excess Pore Water Pressure, Sleeve Friction 은 U1, U2 두 종류의 콘에 대해서 모두 관입속도가 커짐에 따라 증가하였으나 OCR의 증가에 따라서는 감소하였으며 U1의 Excess Pore Water Pressure가 U2 경우보다 크게 측정되었다.

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실내모형실험을 통한 연직배수재 타설에 의한 스미어존의 평가 (An Estimation of Smear Zone Induced by Vertical Drain Construction Based on the Laboratory Model test)

  • 김홍택;한연진;김승욱;황정순
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.279-282
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    • 2007
  • When ground disturbance takes place due to vertical drain construction through mandrel penetration, that affects excess pore water pressure dissipation time because of soft clay coefficient of permeability decreasing. Eventually, consolidation time is influenced. In this research, we measure process of excess pore water pressure dissipation before and after each other different shape's mandrel penetration through model test, and calculates range of smear zone, coefficient of permeability and horizontal coefficient of consolidation after model test. Using of test result, we grasp a degree of drainage ability drop resulting from vertical drain construction.

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1-G 진동대 실험을 이용한 시트파일 보강재의 액상화 및 피해 방지 효과 (Liquefaction Prevention and Damage Reduction Effect of Reinforcement by Sheet Pile Using 1-G Shaking Table Test)

  • 심성훈;윤종찬;손수원;김진만
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.211-217
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    • 2020
  • Earthquake preparedness has become more important with recent increase in the number of earthquakes in Korea, but many existing structures are not prepared for earthquakes. There are various types of liquefaction prevention method that can be applied, such as compaction, replacement, dewatering, and inhibition of shear strain. However, most of the liquefaction prevention methods are applied before construction, and it is important to find optimal methods that can be applied to existing structures and that have few effects on the environment, such as noise, vibration, and changes in underground water level. The purpose of this study is to estimate the correlation between the displacement of a structure and variations of pore water pressure on the ground in accordance with the depth of the sheet file when liquidation occurs. To achieve this, a shaking table test was performed for Joo-Mun-Jin standard sand and an earth pressure, accelerometer, pore water pressure transducer, and LVDT were installed in both the non-liquefiable layer and the liquefiable layer to measure the subsidence and excess pore water pressure in accordance with the time of each embedded depth. Then the results were analyzed. A comparison of the pore water pressure in accordance with Hsp/Hsl was shown to prevent lateral water flow at 1, 0.85 and confirmed that the pore water pressure increased. In addition, the relationship between Hsp/Hsl and subsidence was expressed as a trend line to calculate the expected settlement rate formula for the embedded depth ratio.

점토지반 샌드매트의 간극수압 거동 (Behaviour of the Excess Pore Pressure Induced by Sand Mat on the Soft Clay)

  • 김형주;이민선;백필순;전혜선
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권8호
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    • pp.55-62
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    • 2006
  • 샌드매트의 설계는 연약지반의 압밀침하특성과 매트의 투수성이 상호 결합된 연성압밀해석에 의해 얻어지는 간극 수압거동에 의해 검토되어야 한다. 본 연구에서는 샌드매트의 수두분포에 대하여 Terzaghi 1차원 압밀방정식을 이용한 수치해석을 실시하여 준설모래를 샌드매트 재료로 이용한 성토모형실험의 결과와 비교분석하였다. 실험결과 단계 성토가 증가하면서 간극수압은 성토중심부에서 증가되는 침하량의 영향을 받고 있다. 그리고 잔류된 간극수압 영향으로 간극수압의 상승속도가 수치해석결과보다 지연되고 있다. 따라서 최종적으로 샌드매트 시공은 성토중심부에서 증가되는 동수구배를 저감시키도록 포설되어야 한다.

선행하중(先行荷重)에 의한 점토(粘土)의 강도특성(强度特性) (Strength Characteristics of Clay Soil by Preconsolidation Pressure)

  • 전용백;신영기
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.185-192
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    • 2003
  • This study consolidation undrain Triaxial Compression Tests using constant confining pressure in clay that receive preconsolidation stress that is different and, void ratio, pore water pressure coefficient, shear strength compare with another thing theory and studied analyzing change relation of elastic modules. The summary of analysis is follows: If preconsolidation stress increases in same confining stress in relation of preconsolidation stress and deviator stress, deviator stress is proportional and increased. Can know that excess void pressure is proportional and decreases in size of preconsolidation stress in same confining stress state if preconsolidation stress increases preconsolidation stress and relation of excess void pressure. Also, over consolidated state can assume that this is thing by Dilatancy's effect though excess void pressure decreased remarkably. Preconsolidation stress and relation of stress path can know that shear strength degree increases preconsolidation stress increases, and specially, preconsolidation stress was appear in stress path form of overconsolidated state case of clay that receive at 300, 400, 500kPa in 100, 150kPa's deviator stress.

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Staged Finite Element Modeling with Coupled Seepage and Stress Analysis

  • Lee, Jae-Young
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.703-714
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    • 2010
  • This paper proposes an approach for staged finite element modeling with coupled seepage and stress analysis. The stage modeling is based on the predefined inter-relationship between the base model and the unit stage models. A unit stage constitutes a complete finite element model, of which the geometries and attributes are subject to changes from stage to stage. The seepage analysis precedes the mechanical stress analysis at every stage. Division of the wet and dry zone and the pore pressures are evaluated from the seepage analysis and used in determining input data for the stress analysis. The results of the stress analysis may also be associated with the pore water pressures. For consolidation analysis, the pore pressure and the displacement variables are mixed in a coupled matrix equation. The time marching solution produces the dissipation of excess pore pressure and variation of stresses with passage of time. For undrained analysis, the excess pore pressures are computed from the stress increment due to loading applied in the unit stage and are used in revising the hydraulic head. The solution results of a unit stage are inherited and accumulated to the subsequent stages through the relationship of the base model and the individual unit stages. Implementation of the proposed approach is outlined on the basis of the core procedures, and numerical examples are presented for demonstration of its application.

조위변동(潮位變動)을 받는 호안제(護岸堤)의 사면안정해석(斜面安定解析) (Stability Analysis for a Dyke Subjected to Tidal Fluctuations)

  • 김상규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.91-100
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    • 1988
  • 하루에 두번씩 10m의 진폭을 가지고 조위(潮位)가 계속해서 변화(變化)한다고 가정하여 한 대표적인 호안제(護岸提) 단면에 대해 사면안정해석(斜面安定解析)을 행한다. 조위(潮位)가 변화(變化)하는 동안 호안제내(護岸提內) 간극수압(間隙水壓)의 변화(變化)는 전산 프로그램 "FLUMP"에 의해 수행되며 이 프로그램은 포화(飽和)흐름은 물론 비포화(非飽和)흐름과 비정상(非正常) 흐름까지 고려될 수 있도록 짜여져 있다. 이 프로그램으로 얻어진 결과는 조위변동시(潮位變動時)의 자유수면(自由水面) 변화(變化)와 정(正) 및 부간극수압(負間隙水壓)의 크기와 분포를 명확하게 결정할 수 있음을 보여주고 있다. 조위(潮位)가 최저(最低)까지 내려갔을 때 제체내(堤體內) 어느 부분에서는 압력수두(壓力水頭)가 자유수면(自由水面)의 높이보다 더 높게 나타난다. 즉 이것은 조위변동(潮位變動)을 받는 호안제(護岸堤)의 일부에 과잉간극수압(過剩間隙水壓)이 발생함을 의미한다. 또한 부간극수압(負間隙水壓)이 나타나는 불포화영역(不飽和領域)이 조위강하시(潮位降下時)에 일시적(一時的)으로 발생한다. 이 불포화영역(不飽和領域)의 흙의 전단강도(剪斷强度)는 간극수압(間隙水壓)이 정(正)의 상태로부터 부(負)로 바뀔때 증가(增加)되며 이 값은 Fredlund 등이 제안한 방법에 따라 결정될 수 있다. 호안제(護岸堤) 사면(斜面)의 안정해석(安定解析)에 있어서는 조위변동시(潮位變動時) 발생되는 과잉간극수압(過剩間隙水壓)과 불포화영역(不飽和領域)의 부간극수압(負間隙水壓)이 반드시 고려되어야 한다는 것을 이 논문에서 강조하고 있다. 이것들이 고려되었을 때 임계활동원은 조위(潮位)가 최저(最低)로 되었을 때 얻어지는 자유수면(自由水面)보다 아래에 존재하는 것 같다.

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피압에 따른 연약지반의 압밀 거동 (Consolidation Characteristics of Soft Ground with Artesian Pressure)

  • 윤대호;김재홍;김윤태
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.31-39
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    • 2016
  • 일반적으로 고함수비를 가진 연약지반의 경우 압밀 촉진을 원활히 하기 위하여 연직배수재를 주로 사용하고 있다. 부산 점토는 대심도 연약지반 아래에 존재하는 모래 및 자갈 대수층에 피압이 관측되었다. 그러나 연직배수재가 설치된 연약지반에 피압이 미치는 영향에 대한 조사나 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 연직배수재가 설치된 부산 낙동강 하구 연약지반에 피압의 작용 유 무에 따른 압밀 거동을 조사하기 위해 일차원 대형 컬럼 장치를 제작하여 점토지반의 압밀 거동 실험을 수행하였다. 실험 결과 최종 침하량은 피압이 작용하는 지반이 피압이 작용하지 않는 지반보다 더 크게 나타났다. 이는 피압의 상향침투로 인해 점토층의 유효응력이 감소하여 나타난 결과로 판단된다. 또한 피압이 작용하는 지반의 경우 과잉간극수압이 완전 소산되지 않고 잔류하는 것으로 나타났으며, 비배수 전단강도는 피압이 작용하지 않는 지반에 비해 상대적으로 낮은 값을 나타내었다.