• 제목/요약/키워드: geotechnical design parameters

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Vertical load on a conduit buried under a sloping ground

  • Khan, Muhammad U.A.;Shukla, Sanjay K.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제24권6호
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    • pp.599-610
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    • 2021
  • Conduits are commonly installed below the ground for utility conveyance around the world. Vertical load on a buried conduit is an important parameter that needs to be known to ensure its safe design and installation. Consideration of soil arching in load calculations helps achieve a more realistic and efficient design. In the past, considering the arching effect, the design charts have been presented for use by practicing engineers to calculate the vertical load on the conduit buried below the level ground. There are currently no design charts for calculating the vertical load on the conduit buried under a sloping ground. In this paper, an attempt has been made to present the derivation of a generalized analytical expression considering that the soil mass overlying the conduit has a sloping face and the arching phenomenon takes place. The developed generalized expression has been used to present some design charts considering specific values of slope geometry, soil properties and burial depths. Furthermore, analytical results for specific soil parameters have been compared with the results extracted from a commercial software PLAXIS 2D, for a developed numerical model and an independent study.

횡방향 발진 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 지반의 동적 특성 평가 (Evaluation of dynamic ground properties using laterally impacted cross-hole seismic test)

  • 목영진;선창국;김정한;정진훈;박철수
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2005년도 제7회 특별심포지움 논문집
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    • pp.155-175
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    • 2005
  • 지반의 동적 변형 특성인 전단파 속도(Vs), 압축파 속도(Vp), 그리고 그에 따른 포아송 비(v)는 내진 설계나 내진 성능 평가 외에도 구조물의 거동 평가에 필요한 매우 중요한 지반 정수이다. 지난 수 십 년 동안 이러한 지반 정수를 효율적이고 정밀하게 측정하기 위해 여러 가지 검측공 탄성파 시험 기법들이 개발 및 적용되어 왔다. 본 연구에서는 가장 신뢰성이 높은 현장 탄성파 기법인 크로스홀 탄성파 시험 기법을 지반 동적 물성을 획득하기 위한 기법으로 선정하였다. 지하수위 존재 여부에 관계없이 토사뿐만 아니라 암반을 대상으로 크로스홀 시험을 성공적으로 수행할 수 있도록 연직 시추공 안에서 지반에 대한 횡방향 가진이 가능한 스프링식 발진 장치를 개발하고, 두 곳의 기존 항만 부두 부지와 두 곳의 신규 LNG 저장 시설 부지로 구성된 국내 세 지역을 대상으로 크로스홀 탄성파 시험을 실시하였다. 대상 부지에서의 횡방향 가진의 크로스홀 시험으로부터 깊이별 Vs, Vp 및 v와 같은 지반 동적 특성을 효율적으로 결정하였으며, 적용 대상 시설물인 기존 항만 부두 시설물의 내진 성능 평가 그리고 신규 LNG 저장 시설물의 내진 설계를 위한 근본 자료로 제시하였다.

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표준관입시험 N값을 활용한 지반정수의 경험적 산정 (Empirical Estimations of Soil Constants Using Standard Penetration Test N Value)

  • 강병주;황범식;조완제
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.5-12
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    • 2018
  • 국내설계기준에서는 표준관입시험을 통해 산정된 N값으로 여러 지반 설계정수를 산출할 수 있는 경험식을 제시하고 있으며 이렇게 산출된 지반 설계정수는 시공현장과 기본설계에서 유용하게 활용될 수 있다. 하지만 기존 통용되고 있는 경험식은 대부분 국외에서 연구되어 제시된 것으로, 국내 지반조건과 현재 사용되고 있는 지반조사기술이 적용된 자료에 대한 적용성과 타당성을 검토하는 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문은 국토지반정보 통합DB센터에 제공하는 시추공 데이터를 이용하여 토질시험에서 얻어진 설계정수값과 N값을 이용해서 경험식에서 얻어진 설계 정수값을 비교 분석하여 기존 국내에 사용되고 있는 경험식을 검증하였고 국내의 지반조건을 고려한 경험식과 산정지표를 제안하였다.

양방향말뚝 재하시험을 통한 현장타설말뚝의 연직지지력 설계정수 산정 (Evaluation of Design Parameters for Axial Bearing Capacity of Drilled Shafts by Bi-directional Loading Tests)

  • 정경자;조종석;김명모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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    • pp.574-584
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    • 2006
  • Bi-directional loading test data are available to evaluate the design parameters which reflect the characteristics of a construction method and the variations of ground at the site where drilled shafts are installed. The method to obtain the design parameters of a real bridge by hi-directional loading test was introduced. The plans of multi-level testing and installation of measuring instruments should be made according to the rough estimation of axial bearing capacity, the length of pile, and the construction method. While the relationship between end bearing resistance and displacement was obtained directly from the hi-directional loading test, the relationship between unit side resistance and displacement was calculated through the measuring values. 1% displacement of pile diameter was adopted as the criteria of failure for ultimate resistance. As the settlement of pile head at the total ultimate bearing capacity obtained from these method was less than 1.5 % of pile diameter, this method was conservative to use in the field.

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단일 쇄석다짐말뚝의 지지력 특성과 주요 설계 파라미터에 관한 고찰 (The study on the Characteristics of Ultimate Bearing Capacity and Major Design Parameters for Single Stone Column)

  • 천병식;김원철;조양운
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.552-560
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    • 2004
  • Stone column is a soil improvement method and can be applicable for loose sand or weak cohesive soil. Since the lack of sand in Korea, stone column seems one of the most adaptable approach for poor ground as a soil improvement method. However, this method was not studied for practical application. In this paper, the most effective design parameters for the being capacity of stone column were studied. The parametric study of major design factors for single stone column was carried out under the bulging and general shear failure condition, respectively. Especially, a test result of single stone column by static load was compared with the bearing capacity values of suggested formulas. The analysis result showed that the ultimate bearing capacity by the formula was much less than the measured value by the static load test. Especially, the result of the parametric study under general shear failure condition showed that the bearing capacity has apparent difference between each suggested formulas with the variation of the major design parameters. Therefore, the result of this study can be a suggestion which is applicable for the field test and the future research.

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Flat DMT를 이용한 국내 연약지반의 비배수 전단강도 추정 시 영향을 미치는 요소들 (Influencing Factors for the Estimation of Undrained Shear Strength by Flat DMT)

  • 변위용;김영상;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.103-113
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    • 2004
  • 연약지반의 공학적 특성을 파악하기 위해 현장 시험방법으로 개발되어 널리 사용되고 있는 flat DMT는 국내 다양한 연약지반에서도 날로 그 적용이 증대되고 있다. 그러나 DMT 자료 분석을 통한 연약지반의 설계변수 추정 시 사용되는 기존의 상관관계식들은 주로 국외의 자료를 바탕으로 제안된 경험적 상관관계로 이에 대한 적용성 검토가 필수적이다. 본 논문에서는 국내 서해안 및 남해안에 위치한 연약지반을 대상으로 flat DMT 시험을 수행하고 기존의 상관관계를 이용하여 얻어진 결과를 실내 시험으로부터 구한 설계변수들과 비교함으로써 기존에 제안된 상관관계식에 영향을 주는 요소들을 규명하고 이를 바탕으로 보정을 수행하였다.

A new approach to estimate the factor of safety for rooted slopes with an emphasis on the soil property, geometry and vegetated coverage

  • Maedeh, Pouyan Abbasi;Wu, Wei;da Fonseca, Antonio Viana;Irdmoosa, Kourosh Ghaffari;Acharya, Madhu Sudan;Bodaghi, Ehsan
    • Advances in Computational Design
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    • 제3권3호
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    • pp.269-288
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    • 2018
  • 180 different 2D numerical analyses have been carried out to estimate the factor of safety (FOS) for rooted slopes. Four different types of vegetated coverage and a variety of slope geometry considering three types of soil have been evaluated in this study. The highly influenced parameters on the slope's FOS are determined. They have been chosen as the input parameters for developing a new practical relationship to estimate the FOS with an emphasis on the roots effects. The dependency of sliding mode and shape considering the soil and roots-type has been evaluated by using the numerical finite element model. It is observed that the inclination and height of the slope and the coverage type are the most important effective factors in FOS. While the soil strength parameters and its physical properties would be considered as the second major group that affects the FOS. Achieved results from the developed relationship have shown the acceptable estimation for the roots slope. The extracted R square from the proposed relationship considering nonlinear estimation has been achieved up to 0.85. As a further cross check, the achieved R square from a multi-layer neural network has also been observed to be around 0.92. The numerical verification considering different scenarios has been done in the current evaluation.

측정된 터널변위에 의한 암반 변형계수의 결정 (Determination of Deformation Modulus of Rock Mass with Measured Tunnel Displacement)

  • 박재우;박은규;김교원
    • 지질공학
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    • 제17권4호
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    • pp.655-664
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    • 2007
  • 터널의 설계 시 변형계수, 포아송비, 내부마찰각, 점착력 등의 지반특성치가 이용되는데, 이 중 변형계수는 터널변위에 가장 큰 영향을 준다. 그러나 암반의 변형계수는 불연속면과 시료크기 등의 영향으로 시험으로 결정하기 매우 어렵기 때문에 주로 경험적인 방법에 의존하고 있다. 본 연구에서 현장조사, 실내시험, 및 시추조사를 통해 얻은 지반특성치에 근거하여 수치해석을 실시한 결과, 계산된 변위와 현장 계측치가 일치하지 않았다. 그래서 변형계수를 변화시키면서 반복해석을 실시하여 변형계수와 터널변위의 상관성을 구하였으며, 상관관계식은 2 터널에서 얻어진 자료에 근거하여 적합성을 검증하였는데, 이 현장에서는 암반의 변형계수가 암석 탄성계수의 약 $30{\sim}40%$정도인 것으로 보인다.

대형삼축압축시험을 이용한 북제주현무암 사석재의 강도정수 산정 (Evaluation of Strength Parameters of North-Cheju Basalt Rubble Using Large-Scale Triaxial Test)

  • 정철민;김종수;채영수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.189-196
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    • 2002
  • According to the Korean Design Code for port and harbor facilaties, bearing capacity of rubble mound under eccentric and inclined load is calculated by the simplified Bishop method, and strength parameters are recommended to be c=0.2kg/$\textrm{cm}^2$ and ø=35$^{\circ}$for standard rubble if the compressive strength of parent rock is greater than 300kg/$\textrm{cm}^2$, quoting from research results by Jun-ichi Mizukami(1991), But this facts have never been certified in Korea because there was not large-scale triaxial test apparatus until 2000 in Korea. Firstly in Korea, the large-scale triaxial test (sample diameter, 30cm and height, 60cm) on the rubble originated from porous basalt rock in North-Cheju was accomplished. Then strength parameters for basalt rubble produced in North-Cheju are recommended to be c=0.3kg/$\textrm{cm}^2$ and ø=36$^{\circ}$if the compressive strength of parent rock is greater than 400kg/$\textrm{cm}^2$.

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지오그리드로 보강된 연약지반 위에 위치한 연속기초의 극한 지지력 (Bearing Capacity of Strip Footing on Geogrid-Reinforced Soft Ground)

  • 유충식;신승우
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.169-174
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    • 1994
  • This paper presents the results of a parametric study on the bearing capacity behavior of a footing located above geogrid-reinforced ground using the finite element method of analysis. A wide range of boundary conditions were analyzed, with varing geogrid design parameters such as depth of geogrid layer, length and siffness of geogrid, and number of geogrid layer, were analyzed. Based on the results of analysis, the optimum geogrid design parameters were determined, which maximize the reinforcing effect of geogrid reinforcement for a given conidition. Furthermore, the mechanistic behavior of a geogrid-reinforced ground subjected to a footing load was discussed using the results of analysis such as stress distribution, propagation of plastic yielding, displacement vector among others.

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