• 한국지반공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.13-21
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• 2006

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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권7호
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• pp.13-21
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• 2006

최근 보강토는 토지활용의 극대화 방법의 일환으로 토목구조물에 다양하게 이용되고 있다. 일반적으로 보강토를 축조하는 과정에서 높이 약 $20{\sim}50cm$ 내외로 다짐을 실시하고 있으며, 이러한 다짐과정에서 기계진통이 보강토에 영향을 미치고 있는 상태이다. 본 연구에서는 토목섬유(부직포)로 보강된 화강풍화토에 대한 정적하중 및 동적하중에 의한 비압밀비배수 삼축압축시험을 실시하여 무보강 및 보강화강풍화토의 응력-변형특성 등에 대한 분석을 실시하였다. 즉 비압밀비배수 조건하에서 토목섬유로 보강된 화강풍화토의 전단장도는 주로 점착력성분 증가는 뚜렷하게 나타났으며, 내부마찰각 성분의 증가는 무보강에 비해 다소 작게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.71-80
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• 2008

본 논문에서는 보강토 구조물에 보강재로 적용되는 지오그리드의 시간 의존적 변형거동 특성에 대한 광폭 인장시험 결과를 제시하였다. 먼저, 다양한 보강재의 종류에 대해 인장속도에 따른 파단강도 및 강성의 변화에 대해 알아보았다. 또한 보강토 구조물이 사용연한 동안 받게될 다양한 하중 조건, 즉 지속하중 및 반복하중을 작용시킬 수 있는 장비를 특수 제작하여 지오그리드의 시간의존적 변형거동을 분석하였다. 그 결과 지속하중 및 반복하중 작용시 잔류변형은 보강재의 점성(viscous) 특성의 형태로서 쌍곡선 특성 곡선으로 잘 모사되는 것으로 분석되었으며 이러한 잔류변형은 시간의존적 점성거동의 측면에서 다루어야 하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.65-72
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• 2007

본 연구에서는 효율의 관점에서 흙 자체의 전단강도 및 흙/토목섬유 상호간의 접촉면 마찰특성을 조사하기 위하여 대형직접전단시험을 수행하였다. 모래와 쇄석, 3종류의 지오텍스타일(즉, 2종류의 부직포와 1종류의 직포)을 시험에 사용하였다. 접촉면에서의 전단강도를 산정하는데 고려한 접촉면은 모래/모래, 쇄석/쇄석, 모래/직포, 쇄석/직포, 쇄석/부직포-A 그리고 쇄석/부직포-B 등이다. 연구결과, 모래/직포의 접촉면에서는 모래자체의 전단강도(즉, 모래/모래 접촉면)와 비교하여 84%의 효율을 얻었다. 쇄석/부직포-A, 쇄석/부직포-B, 쇄석/직포의 접촉면에서는 쇄석자체의 전단강도(즉, 쇄석/쇄석 접촉면)와 비교하여 각각 74%, 83%, 72%의 효율을 얻었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.99-106
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• 2008

본 논문에서는 보강토 옹벽에 있어서 보강토체 배면에 설치되는 연직배수층의 강우시 간극수압 증가 억제효과에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 다양한 배수시스템 설치 조건에 대해 유한요소해석 법에 근거한 부정류 침투해석을 수행하였으며 그 결과를 토대로 연직배수층의 간극수압 저감 메카니즘을 고찰하였다. 또한 매개변수 연구 결과를 토대로 다양한 연직배수층의 최적설치 높이를 검토하였다. 그 결과 보강토체 배면에 설치되는 연직배수층은 강우시 보강토체 내외부에 모관흡수력이 감소하는 현상을 억제시킴으로서 전단강도 저하를 억제할 수 있는 것으로 나타났으며 옹벽높이의 50% 정도 높이로 설치할 경우 최적의 효과를 발휘할 수 있는 것으로 검토되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권9호
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• pp.23-32
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• 2008

본 논문에서는 계단식 형태로 시공되는 블록식 보강토 옹벽의 전체 안정성이 고려된 설계에 관한 내용을 다루었다. 다양한 계원과 이격거리로 설계된 네 가지 설계사례에 대해 현재 통용되고 있는 FHWA 및 NCMA 설계기준에 근거하여 내 외적 안정해석을 수행하고 그 결과를 토대로 두 설계기준의 차이점을 검토하였다. 아울러 대상옹벽에 대해 한계평형해석에 근거한 사면안정해석과 연속체역학 기반의 강도감소기법 해석을 수행하여 계단식 옹벽의 설계를 지배하는 파괴 메카니즘을 고찰하였다. 그 결과 내 외적 안정성 공히 FHWA에서 채택하고 있는 설계기준이 NCMA 보다 보수적인 결과(낮은 안전율)를 주는 것으로 나타났다. 또한 계단식 옹벽의 보강재의 소요 포설 길이는 전반적으로 전체 안정성에 좌우되는 것으로 검토되었으며 상부 옹벽의 보강재의 길이는 현 설계기준 보다 현저히 증가시켜야 하는 것으로 검토되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.41-52
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• 2008

본 논문에서는 도로 혹은 철도 분야 옹벽 시공에 많이 적용되는 Back-to-Back (BTB) 옹벽 형태의 보강토 옹벽의 하중 지지 특성을 다루었다. 이를 위해 FHWA 설계 기준에서 구분하고 있는 두 가지 시공 조건에 대한 모형 보강토 옹벽을 구축하고 보강재 포설길이를 주 변수로 하여 상부에 상재하중을 파괴 시까지 재하하는 방법으로 다양한 조건에 대한 모형실험을 수행하였다. 실험 결과에 대한 분석 결과 좌 우 옹벽의 보강재가 중첩되지 않는 시공 조건의 경우 보강재의 길이에 따른 옹벽의 거동이 일반옹벽과 유사한 거동을 보이는 것으로 나타났으나 보강재의 길이가 중첩되는 경우에는 보강재의 길이에 따른 변화가 그다지 크지 않으며 보강재의 길이에 있어서 퐁벽높이 대비 50% 이하의 경우 하중지지력이 현저히 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.231-240
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• 2017

최근 도심지에서 인적, 물적 피해를 초래하여 경제적 손실을 수반하는 지반함몰이 빈번히 발생하고 있다. 이는 노후화된 상하수관거의 파손으로 인한 토사유실, 다짐불량, 수평굴착, 수직굴착시 토류벽 차수미흡 등 인위적 요인에 의하여 대다수 발생한다. 지반함몰은 탐사를 통하여 사전 복구 및 보강을 통해 예방이 가능하지만 현존하는 공법으로는 긴급복구에 적용하기에 어려움이 있다. 본 연구에서는 비개착식 지반공동 긴급복구 기술 개발을 위해 지하수흐름에 의한 지중 내 공동을 모사하는 모형실험을 진행하였으며, 조성된 공동 주변을 자체제작한 이완영역탐지기를 이용하여 탐지하므로써 이완영역 범위를 추정하였다. 또, 모사지반내 형성된 공동에 석고를 주입함으로써 교란영역과 이완영역을 구분하였다. 지하수 흐름에 의한 지중 공동의 형상은 선행연구 되었던 상수관거 파손시 내부 압력에 의해 조밀한 상대밀도의 지반에서 조성된 파괴모드III와 유사하였으며, 이완영역탐지기를 이용하여 탐지된 공동은 상부에서 아칭형태로 형성됨을 확인 할 수 있었다. 또한, 지반에서 공동 중심 상부에서 이완영역과 교란영역의 길이비는 2:1로 형성되며, 외력에 대한 전단저항력의 감소의 차이인해 구분될 수 있음을 확인하였다. 즉, 사전보수 및 보강시 주입재로 사용되는 재료의 팽창성을 고려하여 2차 피해가 발생되지 않도록 주의해야함을 확인 할 수 있었으며, 추후 추가적인 실험을 통하여 다양한 지반변형 상태를 추가로 실시할 예정이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.59-77
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• 2015

본 연구에서는 매립재료에 대한 새로운 요구를 만족하기 위해 석탄회(bottom ash)와 해안준설토를 혼합한 혼합토를 준설매립지반에 적용하기 위한 연구를 계획하였다. 화력발전소에서 발생되는 석탄회는 크게 비회와 저회로 구분된다. 비회의 경우 입자가 작아 재활용 시 투수계수가 작기 때문에 환경적인 부분에서 문제가 제기되지 않아 연구가 많이 진행되었으나 저회의 경우 입도가 크고 투수계수가 커 재활용 시 환경적인 문제가 제기되어 그동안은 활용이 제한되었다. 하지만 최근에 발표된 연구결과에 따르면 bottom ash를 활용한 지반개량구간에서 추출한 침출수의 수질분석 실험을 실시한 연구결과 중금속 오염수치가 기준치 이내로 나타나 환경적인 문제는 크게 없는 것으로 나타나 향후 bottom ash의 활용이 크게 늘어날 것으로 평가된다. 이러한 bottom ash는 모래의 입도를 가지고 있으며, 그동안은 대부분이 폐기되기 때문에 재료 수급 시 운반비만 고려하면 되며, 대부분의 화력발전소가 해안에 위치하고 있어 배를 이용하여 운반하면 운반비를 줄일 수 있어 경제적인 측면에서도 준설매립에 가장 적당한 재료로 판단된다. 또한 새만금사업 등 해안준설 매립에 대한 수요가 크기 때문에 준설토보다 시공기간과 공사비 절감의 효과를 극대화할 수 있는 혼합토의 연구가 필요한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 최근 해안매립지반의 새로운 개발 요구에 따라 bottom ash와 카올리나이트를 혼합한 혼합토에 대한 실내 자중압밀실험을 실시, 혼합토의 시료처리과정과 혼합방법에 따른 자중압밀특성에 대해 연구하였으며, 이 연구결과는 향후 대규모 해안 준설매립지반의 적용시 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.41-49
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• 2018

본 연구에서는 준설토 활용을 촉진하고 지반개량을 최소화 하기위한 목적으로 연약지반에서 경량기포혼합토를 토공재료로 이용하여 실규모의 도로 성토체를 제작하고 그 재료특성과 거동을 분석하였다. 현장에서 배합된 시료의 실내시험 결과 공시체의 습윤단위중량은 양생 28일까지 거의 선형적으로 감소하였고, 특히 28일 양생 후 습윤단위중량은 양생 전 슬러리 상태의 약 81%로 감소되었으므로 향후 유사한 원료토의 배합설계시 활용이 가능하다. 일축압축강도는 기존의 연구와 같이 양생 14일을 기준으로 강도증가율이 감소하기 시작하였고, 시멘트 함유량이 많아질 경우 최대 압축강도 발생 후 적은 변형률 변화에서 강도가 급격히 감소하며, 통상보다 작은 축변형률 범위에서 최대강도가 발현되는 현상이 나타났다. 경량성토로 인한 원지반 천층부에서의 침하량은 토사성토의 약 1/2.75로서 성토재료의 단위중량 비율(1/2.7)과 일치함으로써 자중의 차이로 인한 침하량의 인과관계가 잘 나타났다. 또한 원지반 하부로 내려갈수록 토사 및 경량성토 사이의 침하량 차이가 크게 나타남으로써 침하종료 심도에 차이가 명확하게 나타났다. 경량성토 구간의 지중수평변위량은 토사성토 대비 약 15~20% 정도 작게 나타났고, 그 발생심도 또한 경량성토의 경우가 4.5~5.0m 가량 얕게 나타나 경량기포혼합토가 전단변형의 영향심도를 현저히 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다.