• 제목/요약/키워드: geotechnical application

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점토와 매립회 혼합토의 압밀특성 (Consolidation Characteristics of Clay and Pond Ash Soil Mixture)

  • 채덕호;윤찬영;김경오;조완제
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권10호
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    • pp.45-54
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    • 2011
  • 본 연구에서는 세립토인 카올리나이트와 매립석탄회를 혼합하여 일반적인 준설토와 매립석탄회를 혼합한 매립지반의 압밀특성을 살펴보았다. 인공 혼합토를 성형하기 위하여 퇴적 토조를 제작하여 카올리나이트 슬러리에 석탄회를 30% 혼합하여 동일한 응력이력을 가지는 시료를 성형하였다. 매립지반의 연직방향과 횡방향의 압밀 및 압축 특성을 알아보기 위하여 표준압밀시험과 Rowe Cell 압밀시험을 수행하였다. 표준압밀시험 시험 결과, 점토 시료에 비하여 매립석탄회를 같이 혼합하는 것이 낮은 압축성과 높은 압밀계수틀 갖게 되어 매립지반의 조기 안정화에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 또한 연직배수재 설치시 횡방향 압밀 특성을 파악하기 위하여, Rowe cell 시휘에서 연직배수재를 설치하여 암밀시험을 수행하였다. Rowe cell 시험결과, 혼합토의 횡방향 압밀계수 또한 순수 카올리나이트 시료에 비하여 높은 값을 나타내어 매립회의 혼합이 압밀시간을 단축시킬 수 있는 것으로 나타났다.

투수계수의 공간적 변동성을 고려한 유한요소법에 의한 확률론적 침투해석 (Probabilistic Seepage Analysis by the Finite Element Method Considering Spatial Variability of Soil Permeability)

  • 조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권10호
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    • pp.93-104
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    • 2011
  • 본 연구에서는 댐이나 보와 같은 수리구조물이 설치된 포화 기초지반에서의 구속흐름(confined flow)에 대하여 확률론적 침투해석을 수행하였다. 침투해석은 유한요소법을 이용하였으며 투수계수의 수평방향과 연직방향의 공간적 상관성이 상이한 비등방성을 고려하였다. 지정된 입력 확률분포함수와 자기상관함수(autocorrelation function)를 따르는 2차원의 랜덤필드를 생성하기 위하여 Karhunen-Lo$\grave{e}$ve 전개법을 사용하였으며 생성된 랜덤필드를 이용하여 확률론적 응답을 얻기 위해 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하였다. 이로부터 투수계수의 불확실성과 공간적 변동성이 수리구조물과 기초의 침투로 인한 안정성과 관련된 기초를 통한 유량, 구조물 하부에 작용하는 양압력, 하류 유출면에서의 유출동수경사에 미치는 영향을 연구하였다. 해석결과로부터 투수계수의 확률분포와 자기상관 구조를 만족하는 랜덤필드로 고려하여 공간적 변동을 고려하는 방법은 결정론적 해석이나 투수계수를 하나의 랜덤변수로 고려하는 경우에 나타나지 않는 다양한 지반의 침투거동을 효과적으로 고려할 수 있음을 보여준다.

석션파일의 조합하중 지지력 및 압밀거동에 관한 수치해석 연구 (Numerical Investigation on Combined Load Carrying Capacity and Consolidation Behavior of Suction Piles)

  • 유충식;홍승록
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.103-116
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    • 2014
  • 본 논문에서는 석션파일의 하중지지력 및 압밀 거동에 대한 수치해석 내용을 다루었다. 수치해석에서는 파일-지반 간 인터페이스 거동이 고려된 3차원 모델을 적용하여 석션파일의 길이 대 직경 비, 하중 형태(수직하중, 수평 및 조합하중)를 변화시키며 해석을 수행하고 그 결과를 토대로 수직 및 수평지지력 거동 특성을 고찰하였다. 아울러 임의의 수직하중이 작용하는 조건에 대해 응력-간극수압 연계해석을 수행하여 석션파일의 하중재하 후 압밀거동을 고찰하였다. 해석 결과 석션파일의 지지력은 석션파일과 지반간의 상호작용 모델링 여부에 따라 큰 차이가 발생하는 것으로 검토되어 인터페이스 모델링의 중요성이 부각되었으며 산정된 하중지지력 결과를 토대로 제시된 조합하중에 대한 파괴포락선을 제시하였다. 아울러 응력-간극수압 연계해석에 근거한 압밀해석 결과를 분석한 결과 석션파일은 주면마찰이 주 하중지지 구조인 관계로 수직하중 재하시 과잉간극수압 발생량 및 압밀침하량은 미미한 것으로 검토되었다.

뒷굽이 짧은 캔틸레버 옹벽의 안정성에 관한 연구 (A Study on the Stability of Cantilever Retaining Wall with a Short Heel)

  • 유건선
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권10호
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    • pp.17-28
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    • 2018
  • 캔틸레버 옹벽의 안정성 평가에서 중요한 변수는 옹벽에 작용하는 주동토압과 옹벽과 함께 움직이는 뒷굽 상부의 뒤채움토사의 무게이다. 캔틸레버 옹벽의 뒷굽 길이가 충분히 길면, 뒷굽 끝단에서의 연직면에 Rankine 토압이 작용한다고 가정하여 옹벽의 안정성을 평가해도 이론적으로 문제가 되지 않는다. 그러나 뒷굽이 짧은 캔틸레버 옹벽에 대하여 이와 같은 방법을 적용하는 것은 이론적으로 옳지 않으며, 주동토압을 실제보다 크게 산정하므로써 비경제적인 설계를 초래한다. 본 연구에서는 한계해석방법을 사용하여 캔틸레버 옹벽에 토압이 작용하는 메카니즘을 조사하고 이를 토대로 주동토압의 크기 및 합력의 위치, 뒤채움토사의 무게를 산정하였으며, 산정결과를 기존의 방법과 비교하였다. 뒷굽길이가 짧을 경우, 옹벽에 대한 안정성은 한계해석방법에 비해 기존의 Mohr원 방법은 최대 3.7%, Teng 방법은 최대 32% 크게 산정되었다.

비닐스트립-시멘트 혼합 모래시편의 보강효과에 대한 실험연구 (An Experimental Study on the Reinforcing Effects of Mixtures of Vinyl Strip and Cement on the Sand Specimens)

  • 유정민;김종민
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권10호
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    • pp.5-16
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    • 2018
  • 날로 늘어가는 폐비닐은 가장 큰 환경문제가 되어가고 있으며, 특히 농촌에서 발생하는 영농폐비닐은 수거인력부족 및 재활용 인식부족 등으로 농경지에 방치 혹은 불법매립 되어, 이로 인한 문제점이 갈수록 심화되고 있다. 따라서 폐비닐은 재활용하는 것이 환경보전의 관점에서 가장 이상적이며, 본 연구에서는 폐비닐 재활용의 적용범위를 보다 확장시키기 위한 사전연구로 비닐스트립의 지반보강재로서의 적용성을 분석하였다. 본 연구에서는 비닐스트립과 시멘트로 보강된 모래시편에 대한 일축압축강도시험과 공진주/비틂전단시험을 수행하여 정적 및 동적 보강효과를 분석하였다. 상대밀도 40%와 60%의 모래질 흙에 다양한 보강조건의 시편을 제작하여 비닐스트립 혼합률과 시멘트 혼합률에 따른 일축압축강도와 전단탄성계수/감쇠비의 변화를 분석하였다. 시험결과 비닐스트립-시멘트 혼합 보강기법의 정적 및 동적 보강효과를 확인하였고, 비닐스트립 및 시멘트의 최적 혼합조건을 제시하였다.

불포화 토사사면 해석에 대한 강우사상과 분포의 영향 (Impacts of Rainfall Events and Distribution on Unsaturated Soil Slope Analysis)

  • 김재홍;김호겸;김병수;박성완
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.35-43
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    • 2016
  • 사면 안정성을 평가하기 위해서는 강우의 시간적 분포가 매우 중요한 영향을 끼친다. 강우로 발생하는 사면붕괴를 해석하기 위해서는 강우패턴을 일반적으로 일정한 형태로 가정하고 해석을 수행한다. 그러나 강우의 시간적분포를 적용하는 설계방법은 사면의 불안정성을 평가하기에 중요한 요소이다. 본 연구에서는 강우에 의한 사면파괴를 계산하기 위해 강우의 시간적 분포는 Mononobe 방법과 Huff 4분위 방법을 적용하였다. 그 결과, 표층으로부터의 습윤대 깊이의 차이를 보였으며, 사면의 안전율 계산에서도 강우의 시간적분포가 영향을 끼치고 있음을 확인하였다.

입도분포를 고려한 다짐된 지반재료의 역학적 거동 평가 (Mechanical Evaluation of Compacted Granular Materials Considering Particle Size Distribution)

  • 박형민;박현수;박성완
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.45-53
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    • 2016
  • 일반적인 교통시설물 기초들은 다짐된 조립재료로 구성되는데 강성과 변형은 입자의 크기들이나 분포, 그리고 표면 하중에 의하여 많은 영향을 받아 변형을 유발하게 된다. 따라서 조립재료에 대한 변형 특성 이해와 해석 예측이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 목적을 위하여 개별요소법을 도입하였다. 조립재료의 입자분포를 고려할 수 있는 알고리즘을 수립하고 이를 수치해석에 적용하였고, 삼축압축시험의 응력-변형곡선과 결과를 비교하여 적용 방법의 타당성을 평가하였다. 그 결과 입도분포를 잘 반영하는 해석이 매우 적합한 결과를 보여주고 있으며 하중과 입자의 각 조건을 적용하여 관련 영향들을 살펴보았다.

대규모 보강토옹벽 구조물에서의 기초지반 지지력특성 평가 (Assesment on the Characteristics of Foundation Bearing Capacity in Reinforced Soil Wall Structure of Large Scale)

  • 한중근;유승경;조삼덕;이광우;홍기권
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.9-14
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    • 2006
  • 국내에서는 여러 가지 형상 및 친환경적인 보강토옹벽 구조물의 시공은 최근 많이 확대되고 있다. 전체구조물의 안정과 더불어 블록에 발생되는 균열은 대부분 원인으로 기초의 침하에 의한 경우가 많다. 본 연구에서는 기초지반의 부등침하와 관련하여 기초지지력의 설계시 평가법 및 시공시 평가법에 대하여 고찰하였다. 현장에서 실시되고 있는 실제 시공사례를 이용하여 보강토옹벽의 안정을 기초지지력을 만족하지 못하는 경우에 대한 대책방안을 제시하고 그 방안의 활용성을 제시하였다. 보강토옹벽의 기초부분은 전체사면의 잠재적 활동면의 범주내에 있게 되므로 기초지지력을 담당하는 지반은 지반의 활동저항력에 영향을 받게 된다. 따라서, 기초지지력을 부담하는 기초지반은 지지력에 대한 안정을 만족할 뿐 만 아니라 전체사면활동에 저항하는 억지능력에 대하여도 고려되어야 한다.

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수치사진영상을 이용한 보강토옹벽블록의 변위계측 실내시험 (Displacement Measuring Lab. Test of Reinforced-Soil Retaining Wall Block using 3D Digital Photogrammetry Image)

  • 한중근;정영웅;홍기권;조삼덕;김영석;배상호
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.45-52
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    • 2006
  • 보강토옹벽 구조물의 안정평가 및 관리는 변위 침하계측기 등에 의해 이루어지고 있고 Total Station 등을 이용한 측량장비들도 계측에 이용되고 있다. 그러나 이러한 계측은 대부분 국부적이며, 붕괴가 예상되는 경우에만 이루어지고 있다. 이와 같은 기존의 계측시스템은 계측기의 내구성 및 관리 측면에서 많은 경제적 손실이 야기되고 있어 측정값의 신뢰성에도 많은 문제가 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 시스템의 단점을 극복하기 위해 개발된 수치사진영상을 이용한 계측시스템을 실내시험을 통하여 보강토옹벽의 변위계측에 적용 실시하였다. 시험결과, 옹벽의 벽면변위계측이나 변형 및 균열 등의 계측을 위한 계측시스템으로 활용이 가능할 것으로 판단되었다.

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암 근처에 설치되는 옹벽의 발생토압에 관한 연구 (A Study on Developed Earth Pressures behind Retaining Walls Built Close to Rock Faces)

  • 김홍택
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제6권4호
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    • pp.7-18
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    • 1990
  • 본 연구에서는 안정된 암 표면으로부터 가까운 거리에 강성재료로 이루어진 수직 옹벽이 설치될 때, 옹벽 뒷면에 작용하는 발생토압 문제를 다루기 위해 Spangler-Handy가 제시한 식 및 Sokol-ovskii 응력특성법을 각각 수정하였다. 수정 된 해석방법들은 옹벽 및 암 뒷면에서의 벽 마찰각의 크기 를서로구분하여 고려하였으며,됫채움 구이 비점성토인 경우에 바깥쪽으로 움직이는 옹벽의 다양 한 이동형태 및 각각의 이동단계에 관련된 정적 및 동적수평토압 계산에 이용 가능하다. 수정된 Spangler-Handy 식 및 Sokolovskii 응력특성법의 적용범위(옹벽-암 사이의 거리 b와 옹벽 높이 H의 비를 서로비교하였으며, 또한 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 옹벽 원면의 벽마찰각이 각 해석방법의 적용범위에 미치는 영향도 분석하였다. 아울러, b/H=0.3인 경우에 수정된 Spangler-Handy 식을 토대로 얻어진 계산치를 Frydman-Keissar이 밝힌 실험 치와 비교 하였으며, 비교를 통해 하단을 중심으로 한 옹벽의 다양한 회전이동 단계에서 발생토압의 크기가 잘 일치함을 알 수 있었다. 이외에도 옹벽 뒷면의 벽마찰각 및 수평가속계수가 정적 및 동적주동토압에 미치는 영향도 검토하였으며, 뒷채움 흙의 내부마찰각 및 수평가속계수의 크기가 다양할 때 적용 가능한 설계도표도 아울러 제시되었다.

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