• Geomechanics and Engineering
• /
• 제14권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 2018

Brazilian splitting tests, uniaxial compression tests and triaxial compression tests are carried out on the coal samples cored from Shanxi group $II_1$ coal seam of Jiaozuo coal mine, Henan province, China, to obtain their property parameters. Considering the bedding has notable effect on the property parameter of coal, the samples with different bedding angles are prepared. The effects of bedding on the anisotropic characteristics of the coal seam are investigated. A geological geomechanical model is built based on the geology characteristics of the Jiaozuo coal mine target reservoir to study the effects of bedding on the fracture propagations during hydraulic fracturing. The effects of injection pressure, well completion method, in-situ stress difference coefficient, and fracturing fluid displacement on the fracture propagations are investigated. Results show bedding has notable effects on the property parameters of coal, which is the key factor affecting the anisotropy of coal. The hydraulic cracks trends to bifurcate and swerve at the bedding due to its low strength. Induced fractures are produced easily at the locations around the bedding. The bedding is beneficial to form a complicated fracture network. Experimental and numerical simulations can help to understand the effects of bedding on hydraulic fracturing in coalbed methane reservoirs.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제29권6호
• /
• pp.5-17
• /
• 2013

순간변위시험(slug test)은 현장의 지반 상태를 반영할 수 있어 연직차수벽 뒷채움재의 투수계수를 결정하는데 적용할 수 있다. 본 논문에서는 연직차수벽과 주변 지반 사이에 형성되는 벤토나이트 케익을 고려하여 순간변위시험을 모사할 수 있는 3차원 모델이 개발되었다. 연직차수벽의 폭(즉, 경계 조건과의 근접 정도), 우물의 편심, 우물에 지하수가 유입되는 수직 위치, 뒷채움재의 압축성 등의 영향변수들이 모델에 고려되었다. 수치해석 결과를 이용하여 연직차수벽 시공 중에 존재할 수 있는 벤토나이트 케익이 순간변위시험 결과에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 통해, 수정 Line-fitting법은 벤토나이트 케익을 고려한 연직차수벽의 순간변위시험 해석에서 다른 경계조건에 대해 제시된 보정계수 없이 직접 적용될 수 있음을 밝혔다. 본 논문에서는 기존의 현장 사례를 벤토나이트 케익을 고려하여 재분석하여 벤토나이트 케익이 존재하지 않는 경우(일정 수두 경계 조건)와 보수적인 경계조건(불투수 경계 조건)으로 가정했던 기존의 사례분석 결과들과 비교하였다. 결론적으로 연직차수벽 뒷채움재의 투수계수 평가시 벤토나이트 케익의 영향 및 수정 Line-fitting법의 유효성을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제15권7호
• /
• pp.51-58
• /
• 2014

피복공법은 해저 퇴적오염물질을 차단하고 안정화시켜 처리하는 방안이다. 국내에서는 피복공법에 대한 연구가 부족하나, 오염물질이 방출되지 않기 위한 공학적 접근법이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 피복설계 시 중요 인자인 피복재 침식을 확인하기 위해 조파장치를 이용한 수리모형실험을 실시하였다. 1:10의 실험축척을 적용하여 0.07~2 mm 크기의 모래를 피복 재료로 사용하였고, 모형 수조 내 강사한 후 파랑을 발생시켜 피복재의 형상변화를 관측하였다. 실험결과, 피복재의 표면은 파랑의 파형과 유사하게 변형이 발생하였으며, 파랑의 파고가 증가할수록 대체적으로 침식되는 피복재의 깊이가 증가하였다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.229-243
• /
• 2013

암반 단열을 통한 용질의 이동 및 지연 특성 규명을 위한 현장 실험을 수행하기 위하여 현장 용질이동 실험 장치를 설계하여 한국원자력연구원 부지 내에 건설된 지하연구시설(KAERI Underground Research Tunnel, KURT)에 설치하였다. 현장 용질이동 실험 장치를 주입부, 회수부 그리고, 자료처리부 등 3개의 주요 부분으로 구성하였다. 지하수 유동이 있는 단열을 선정하기 위하여 총 5개의 공을 시추하였으며, BIPS(Borehole Image Processing System)를 이용한 시추공 영상 분석을 통하여 시추공의 단열 특성을 조사하였다. 시추공 영상 분석 결과를 통하여 단열 연결성 분석을 수행한 결과, YH 3-1 시추공과 YH3-2 시추공에 존재하는 단열이 상호 연결성이 높은 것으로 확인되었다. 수리시험을 통하여 현장 실험 대상 단열을 선정하였으며, 용질이동을 관찰하기 위하여 플루오레신, 에오신, 브롬 등의 비수착성 추적자 및 루비듐, 니켈, 사마륨, 지르코늄 등의 수착성 추적자를 이용하여 현장 용질이동 실험을 수행하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제8권2호
• /
• pp.187-220
• /
• 2015

Soil disturbance induced by installation of mandrel driven vertical drains decreases the in situ horizontal hydraulic conductivity of the soil in the vicinity of the drains, decelerating the consolidation rate. According to available literature, several different profiles for the hydraulic conductivity variation with the radial distance from the vertical drain, influencing the excess pore water pressure dissipation rate, have been identified. In addition, it is well known that the visco-plastic properties of the soil also influence the excess pore water pressure dissipation rate and consequently the settlement rate. In this study, a numerical solution adopting an elastic visco-plastic model with nonlinear creep function incorporated in the consolidation equations has been developed to investigate the effects of disturbed zone properties on the time dependent behaviour of soft soil deposits improved with vertical drains and preloading. The employed elastic visco-plastic model is based on the framework of the modified Cam-Clay model capturing soil creep during excess pore water pressure dissipation. Besides, nonlinear variations of creep coefficient with stress and time and permeability variations during the consolidation process are considered. The predicted results have been compared with V$\ddot{a}$sby test fill measurements. According to the results, different variations of the hydraulic conductivity profile in the disturbed zone result in varying excess pore water pressure dissipation rate and consequently varying the effective vertical stresses in the soil profile. Thus, the creep coefficient and the creep strain limit are notably influenced resulting in significant changes in the predicted settlement rate.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제18권9호
• /
• pp.5-9
• /
• 2017

일반적인 지하수에 대해서는 지반공학적 방법((1)지반을 굴착한 후 지중연속벽체의 육안 확인, (2)벽체의 코아 채취 후 일축압축강도시험, (3)벽체 코아 채취 시 현장 투수시험)으로 주열식 지중연속벽체의 차수효과를 확인할 수 있다. 그러나, 폐기물 매립장내에서 발생하는 침출수와 같은 고농도 오염수 유출이나 침투의 차단에 대해서는 주변 지하수 등을 대상으로 현장에서 pH, 수온, 염분 농도 등을 측정하고 이들의 성분시험을 실시하여 기본 성분 및 성분비 등의 특성을 분석한 후 일치성 유사성을 판정하며, GC-MS를 이용하여서는 이들 시료수의 크로마토그램에 대한 피크의 높고 낮음의 차이 등 전반적인 분포패턴을 비교하여 간편하게 유사성 판정을 추가적으로 실시함으로써 객관성 있게 주열식 지중연속벽체의 차수효과를 확인하여야 한다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제13권1호
• /
• pp.1-23
• /
• 2017

A coupled liquid-gas-solid three-phase model, linking two numerical codes (TOUGH2/EOS3 and $FLAC^{3D}$), was firstly established and validated by simulating an in-situ air flow test in Essen. Then the coupled model was employed to investigate responses of multiphase flow and soil skeleton deformation to compressed air or freshwater injection using the same simulation conditions in an aquifer of Tianjin, China. The simulation results show that with injecting pressurized fluids, the vertical effective stress in some area decreases owing to the pore pressure increasing, an expansion of soil skeleton appears, and land uplift occurs due to support actions from lower deformed soils. After fluids injection stops, soil deformation decreases overall due to injecting fluids dissipating. With the same applied pressure, changes in multiphase flow and geo-mechanical deformation caused by compressed air injection are relatively greater than those by freshwater injection. Furthermore, the expansion of soil skeleton induced by compressed air injection transfers upward and laterally continuously with time, while during and after freshwater injection, this expansion reaches rapidly a quasi-steady state. These differences induced by two fluids injection are mainly because air could spread upward and laterally easily for its lower density and phase state transition appears for compressed air injection.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제15권6호
• /
• pp.17-28
• /
• 2010

As a preliminary survey to improve efficiency of well-based permeable reactive barrier system for groundwater remediation, this site-scale study was carried to identify the flowpaths and controlling factors of plume at a remediation site in Suwon City, Korea. A total of 22 monitoring wells were installed as a grid system in the $4m{\times}4m$ square area by 1-m interval. For the groundwater characterization, various tests were performed including water-level monitoring, water sampling & analysis, pumping and slug tests, and tracer tests. The aquifer appeared to be unconfined with hydraulic conductivities (K) ranging from $2.6{\times}10^{-4}cm/s$ to $9.5{\times}10^{-3}cm/s$. The average linear velocity of groundwater was estimated to be $2.94{\times}10^{-6}m/s$, and the longitudinal dispersivity of a conservative tracer to be $5.94{\times}10^{-7}m^2/s$. Groundwater plume moves preferentially through the high-K zones, and the relatively high ion concentrations along the low-K zones implying deterred groundwater flow. Consequently, the spatial variation of hydraulic conductivity caused by aquifer heterogeneity and anisotropy appears to be the most important factor to maximize the effect of plume treatment system for application of in-situ groundwater remediation techniques.

• 지질공학
• /
• 제31권3호
• /
• pp.381-393
• /
• 2021

농업용 저수지 제체에 대한 그라우팅 주입효과 확인방법을 검증하기 위하여 물리·역학적 방법, 수리학적 방법, 지구물리학적 방법을 적용하여 결과를 분석하였다. 실내시험과 현장시험을 통하여 획득한 데이터들은 그라우팅 주입단계에 따라 ① 그라우팅 이전, ② 그라우팅 중 ③ 그라우팅 직후, ④ 그라우트재재령 28일 이후로 구분하여 획득되었다. 시추과정에서 획득되는 단위중량, 압축강도, 마찰각, 점착력, N값(관입저항치)의 경우 지반 개량을 확인할 수는 있지만, 지반의 불균질성에 기인하는 한계도 나타났다. 현장 투수시험으로 측정된 투수계수는 그라우트재가 고결되기 이전에도 차수성이 확인되어 그라우팅 직후에 저수지 제체의 개량효과를 확인하기에 가장 적합한 것으로 나타났다. 전기비저항탐사는 그라우팅 이전 저수지 제체에 발달하는 포화대와 누수영역 파악 활용에 적합하였다. 표면파탐사(MASW)는 그라우팅 주입 이후에 탄성파속도가 점차적으로 증가하는 경향성이 뚜렷하여 개량효과를 판단하는데 효과적인 것으로 판단되며, 탄성파 속도를 이용하여 동적특성을 산정할 수 있으므로 내진설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제21권10호
• /
• pp.154-161
• /
• 2004

An experimental method for measuring side-necking deformation near a crack-tip is described. It is based on Stereoscopic Digital Speckle Photography and Digital Image Correlation, and it is simple and robust to mechanical vibration inherent to a hydraulic material test system. The validity and accuracy are evaluated through a calibration fur rigid body translation. A case study has been performed for a CT specimen made of a ductile steel and the three dimensional profiles of the side-necked region are presented as the load increases. Also, the details of the procedure and the surface treatment are discussed.