• 제목/요약/키워드: geotechnical behavior

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해저터널 시공중 문제구간의 수리적 특성이 막장의 안정성에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Analysis: Effects of Hydraulic Characteristics of a Hazardous Zone on the Face Stability in Subsea Tunnelling)

  • 홍은수;박의섭;신희순;김형목;류동우
    • 터널과지하공간
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    • 제18권5호
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    • pp.366-374
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    • 2008
  • 지하수면하의 터널 굴착은 물로 인한 많은 지반공학적 문제가 나타나며, 해저터널의 경우 높은 투수성과 고수압을 나타내는 파쇄대 근처에서의 안전율 감소로 인한 침수사고를 유발될 수 있다. 이 연구에서는 유한한 폭의 투수성이 높은 구간(문제구간) 에서 터널 안전성에 대한 수압의 영향에 대하여 분석하였다. advance core 개념에 따라 막장전방의 가상 실린더에 작용하는 침투력을 모사 하였으며, 3차원 정상류 침투수 해석을 통하여 막장전방 지반의 수리적 거동에 주안점을 두고 침투력과 막장면의 안정성에 대한 문제구간의 영향을 분석하였다. 그 결과 막장면으로부터 터널의 막장면 안정성에 영향을 주는 가상 실린더의 경계면까지의 거리는 터널 반경의 약 5배 정도인 것으로 추정된다. 이 연구의 적용된 가정의 제한성에도 불구하고 문제구간의 위험성을 고려할 할 때 이 연구결과가 시사하는 바가 크다.

장지간 깊은 굴착에서 지반변형 및 버팀보 축력변화 특성 사례연구(I) (Case Study of Characteristic of Ground Deformation and Strut Axial Force Change in Long Span Deep Excavation(I))

  • 김성욱;한병원
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.308-319
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    • 2009
  • In the case of relatively good ground and construction condition in the deep excavation for the construction of subway, railway, building etc., flexible earth retaining systems are often used in an economical point of view. It is generally known that the mechanism of behavior in the flexible earth retaining system is relatively more complicated than the rigid earth retaining system. Moreover in the case of long span strut supporting system the analysis of strut axial force change becomes more difficult when the differences of ground condition and excavation work progress on both sides of excavation section are added. When deeper excavation than the specification or installation delay of supporting system is done or change of ground condition is faced due to the construction conditions during construction process, lots of axial force can be induced in some struts and that can threaten the safety of construction. This paper introduces two examples of long span deep excavation where struts and rock bolts were used as a supporting system with flexible wall structure. And the sections of two examples are 50 meters apart in one construction site, they have almost similar design and construction conditions. The characteristics of ground deformation and strut axial force change were analysed, the similarity and difference between measurement results of tow examples were compared and investigated. The effort of this article aims to improve and develop the technique of design and construction in the coming projects having similar ground condition and supporting method.

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지반응력 및 지하수위 변화가 지하철구조물 안정성에 미치는 영향 사례연구 (A Case Study on the Effects on Underground Structure due to Changes in the Groundwater Level and Ground Stress)

  • 정지승;이선길;이규영;정해욱;김홍주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.13-21
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    • 2015
  • 최근 도심지에서는 지하수위 변화에 따른 지반침하 및 싱크홀이 다수 발생함에 따라 안정된 지하수위 관리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 지반의 지하수위 및 유효응력의 변화가 지하철구조물의 안정성에 미치는 영향을 파악하기 위해 버스환승센터 조성 구간 부지 하부로 통과하는 지하철구조물을 대상으로 연구를 수행하였다. 지하철구조물의 안정성 평가를 위해 수행된 연계해석 및 구조해석 결과 지하수위 저하에 따른 구조물의 안정성은 확보되는 것으로 평가되었다. 이와 같이 도심지 터파기 시공 전 지하수위 변화에 따른 지반거동 및 인접구조물에 미치는 영향을 사전에 검토하고 예측하여 효율적인 공사관리가 이루어져야 할 것이다.

하수관 누수에 의해 발생되는 공동 주변 지반의 거동에 대한 가소성유동화토의 보강효과 (Effects of Reinforced Pseudo-Plastic Backfill on the Behavior of Ground around Cavity Developed due to Sewer Leakage)

  • 오동욱;공석민;이대영;유용선;이용주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.13-22
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    • 2015
  • 노후된 하수관의 누수로 인해 발달된 지하공동은 지표침하를 발생시키고 그로 인한 포장재의 취성파괴를 유발시킨다. 이러한 도심지 지반함몰 현상은 최근 5년간 그 빈도수가 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 도심지 지표면은 대부분 아스팔트 또는 콘크리트로 포장이 되어 있어 지하공동의 발생에 따른 지반침하 또는 함몰을 예측하기 어려운 실정이다. 따라서 이 연구는 파손된 하수관의 누수로 인해 발생되는 지하공동의 진행에 따른 지표침하량, 지표면의 영향범위 등 지반거동 및 하수관의 침하를 유한요소해석을 이용하여 분석하였다. 또한 침하 또는 함몰이 발생된 지반을 보강하기 위한 보강재로 가소성유동화토를 사용하였을 때의 보강효과를 수치해석 프로그램을 이용하여 비교 분석하였으며 강도정수 산정을 위해 가소성유동화토의 직접전단시험을 수행하였다.

폐콘크리트 재생잔골재의 하수관거 모래기초 적용에 따른 침하 거동 (Settlement of Fine Recycled-concrete Aggregates Foundation under Sewage Conduit System)

  • 오재일;안남규;이주영
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.486-490
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    • 2005
  • 본 연구에서는 일반(천연)모래를 대체하여 폐콘크리트 재생잔골재(이하 재생모래)를 하수관거 모래기초용 재료로 활용하였을 경우 재생모래의 지반적 거동(침하)에 대한 다양한 적용성 평가를 실시하였다. 이를 위해 상대적 재료 특성 차이에 따른 침하량 전산모사(FLAC 사용)를 실시하였으며 실내 재하 실험을 통한 즉시침하 평가, 우수에 의해 예상되는 재료특성 변화를 살펴본 후 실규모급 현장 적용성 평가를 실시하였다. 그 결과 FLAC으로 예측된 재생모래기초의 침하량은 $5.0{\times}10^{-6}\;m$ 미만이었으며, 실내 침하실험에서는 침하가 발생되지 않았다. 또한 용출에 인한 재료특성(흡수율 등) 변화 역시 미미하였다. 마지막으로 실규모급 현장 시공의 침하 모니터링 결과, 원지반의 압밀침하로 예상되는 5 mm의 침하만이 발생하였다. 이를 통해서 재생모래의 하수관 모래기초 적용성은 충분한 타당성을 가지는 것으로 판단된다.

Cone Pressuremeter Test를 이용한 미소변형에서 전단변형계수 측정 (Measurement of Shear Modulus at Small Strains using Cone Pressuremeter Test)

  • 이장덕
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.135-145
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    • 2005
  • 공용하중 상태에서 지반이 경험하는 변형률 크기는 0.1%~1% 미만임이 밝혀지고 있다. 변형특성보다 엄밀히 평가하기 위하여는 미소변형률 영역에서의 신뢰성 있는 변형측정을 위해 현장시험장비가 필요한 실정이다. 콘과 공내재하시험기를 혼합한 Cone-pressuremeter test(CPM)을 서해안 연약 해성점토층에 수행하였다. 반교란효과를 최소화시키기 위해 제하-재하 Loop를 이용하여 탄성계수를 측정하였으며 공동확장이론의 공내 재하시험 이론식을 이용하여 지반교란이 최소화된 제하단계에 대한 Curve Fitting 방법으로부터 지반의 비배수 강도와 탄성계수를 측정하였다. 측정된 탄성계수, 비배수 강도의 비를 평가해본 결과 $E_u/S_u$가 589로 다른 삼축시험 등 실내시험보다 크게 평가되어 미소변형하의 탄성계수를 신뢰성 있게 산정할 수 있는 것으로 평가되어 수치해석을 통한 지반물성치 산정에 매우 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

제주 연근해 해저암반의 p-y 곡선 모델에 관한 연구 (A Study on p-y Curves for Nearshore Seabed of Jeju Island)

  • 장영은;이준용;조삼덕;유동우;최창호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.73-81
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    • 2012
  • 해상풍력시스템의 규모가 점차적으로 증가하고 있는 추세에 따라 상부구조물을 지지하는 기초구조물 안정성 확보의 중요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 지반공학적 측면에서 기초구조물과 지반의 상호작용이 전체 시스템에 미치는 영향을 파악하기 위한 해석방안이 요구되고 있으며, p-y 곡선 모델의 적용이 대표적인 방법이다. 본 연구에서는 풍황이 우수하여 해상풍력발전 시스템 운영을 위한 대상지로써 적합하다고 알려져 있는 제주도 해저지반(현무암)의 공학적 특성을 현재까지 제안된 암반 p-y 곡선 모델에 적용하였다. 이를 통해 제주도 및 국내 암반 분포 지역에 대한 해상풍력시스템 기초구조물과 해저암반 간의 상호작용 해석 과정을 정리하고 향후 연구 방향을 제안하였다. 전반적으로 암반 p-y 곡선 산정결과는 지표면에 근접할수록 지반반력이 증가하는 경향을 나타냈으며, 말뚝에 작용하는 모멘트, 전단력 등을 분석한 결과 암반의 공학적 특성을 적절히 모사할 수 있음을 확인하였다.

남극 장보고기지 현장시료의 액상화거동 특성 연구 (A Study on the Liquefaction Behavior of Soil in Jangbogo Station)

  • 박근보;김영석
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.49-57
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    • 2014
  • 본 연구에서는 남극 장보고기지 부근에서 채취한 시료를 활용하여 동하중에 대한 액상화 저항특성을 파악하기 위하여 반복삼축시험을 실시하였다. 또한 기존문헌과의 비교를 통하여 남극에서 퇴적된 지반의 동적거동을 규명하였다. 시험결과 동일한 압밀응력비에 대한 반복회수와 축변형률 5%를 발생시키는데 필요한 반복응력비와의 관계는 모든 시료에서 초기액상화를 발생시킬 수 있는 반복응력비가 증가할수록 반복회수가 감소하였다. 세립분 함유량이 10%로 증가할수록 액상화 저항강도가 감소하다가 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 점착력과 액상화 저항강도와의 관계는 세립분 함유량과 액상화 저항강도와의 관계와 같이 점착력이 증가할수록 액상화 저항강도도 감소하지만 어느 시점 이후에는 반복응력비가 증가하는 경향을 보였다. 또한, 마찰각과 평균입경이 증가할수록 반복응력비가 증가하는 경향을 나타내었다.

지오그리드 보강 쇄석 말뚝 공법의 유한요소해석 모델링 (Finite Element Modeling of Geogrid-encased Stone Columns in Soft Clay)

  • 유충식;송아란;이대영;김선빈;박시삼
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.17-25
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    • 2007
  • 본 연구에서는 유럽 등지의 해외에서는 일반적인 파일기초의 대안으로 연약지반에서 적용되고 있는 지오그리드로 보강된 쇄석기둥공법(GESC)의 유한요소해석 모델링에 관한 내용을 다루었다. 쇄석기둥 공법은 경제성 및 시공성 측면에서 효율적이며 이와 함께 액상화 방지에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 최근 들어 더욱 발전된 형태인 지오그리드 감쌈 쇄석기둥공법(GESC)에 관한 연구가 진행되고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 GESC공법의 3차원 유한요소해석 모델링기법을 확립하고 이에 대한 거동특성에 관한 데이테베이스 수립에 두었다. 본 논문에서는 3차원 유한요소해석 모델링에 대한 상세내용과 GESC의 침하특성 효과를 평가하였다.

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준설해사로 충진된 바닥보호공의 형상 및 침투유속평가 (Seepage Velocity and Borehole Image of Bottom Protection Layer Filled with Dredged Sand in Sea Dyke)

  • 오영인;강병윤;김기년;조영권
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1727-1734
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    • 2008
  • After the final closure of sea dyke, seepage behaviour of embankment is highly changed by variation of water head different between tide wave and controlled water level at fresh lake. Especially, the seepage behaviour of bottom protection layer of final closure section is more important factor for structural and functional stability of sea dyke, because of the bottom protection layer of final closure section is penetrated sea side to fresh lake. Even though bottom protection layer was filled with dredged fine sand, it has a high permeability. In this paper, mainly described about the seepage velocity and borehole image of bottom protection layer filled with dredged sand after final closure. Various in-situ tests such as BIPS (Borehole Image Processing System) and ABI (Acoustic Borehole Imager) survey, wave velocity measuring, and color tracer survey were conducted to evaluate the seepage behavior of bottom protection layer. Based on the in-situ tests, the bottom protection layer of final closure section was almost filled with dredged sand which is slightly coarse grain sand and there have sea water flow by water head different between tide wave and controlled water level at fresh lake. Also, comply with tracer survey results, the sea water flow path was not exist or generated in the bottom protection layer. However, because of this result not only short term survey but also just one test borehole survey results, additional long term and other borehole tests are needed.

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