• 제목/요약/키워드: infiltration behavior

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Effect of constant loading on unsaturated soil under water infiltration conditions

  • Rasool, Ali Murtaza;Kuwano, Jiro
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제20권3호
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    • pp.221-232
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    • 2020
  • In many tropical regions, soil structures often fail under constant loads as a result of decreasing matric suction due to water infiltration. Most of the previous studies have been performed by infiltrating water in the soil specimen by keeping shear stress constant at 85-90% of peak shear strength in order to ensure specimen failure during water infiltration. However, not many studies are available to simulate the soil behavior when water is infiltrated at lower shear stress and how the deformations affect the soil behavior if the failure did not occur during water infiltration. This research aimed at understanding both the strength and deformation behavior of unsaturated soil during the course of water infiltration at 25%, 50% and 75% of maximum deviatoric stress and axial strain by keeping them constant. A unique stress-strain curve expresses the transient situation from unsaturated condition to failure state due to water infiltration is also drawn. The shearing-infiltration test results indicate that the water infiltration reduces matric suction and increase soil deformation. This research also indicates that unsaturated soil failure problems should not always be treated as shear strength problems but deformation should also be considered while addressing the problems related to unsaturated soils.

무가압침투법에 의한 $SiC_p/Al$ 복합재료의 제조 및 기계적 특성 (Fabrication and Mechanical Properties of $SiC_p/Al$ Composites by Pressureless Infiltration Technique)

  • 진훈구;오명석;김영식
    • 동력기계공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.74-81
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    • 2001
  • The infiltration behavior of molten Al-alloy, microstructures, hardness, and the interfacial reactions of $SiC_p/Al$ composites fabricated by the pressureless infiltration technique were investigated. It was made clear that both the weight fraction of SiC reinforcement and additive Mg content considerably influenced on the infiltration behavior of the molten Al-alloy matrix. Complete infiltration of molten Al-alloy achieved under the conditions that weight fraction of SiC content is more than 30wt%, and additive Mg content is more than 9wt%. Interfacial region of Al-alloy matrix and SiC reinforcement phase, $Mg_2Si$ was formed by the reaction between Mg and SiC. Another reaction product AlN was also formed by the reaction between Al-alloy matrix and gas atmosphere nitrogen.

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서울지역 강우자료를 이용한 침투량 산정과 사면에서의 침투거동 모의 (Estimation of Infiltration and Simulation of Seepage Behavior in Slope using the Rainfall Data in Seoul)

  • 이일주;오태석;문영일
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.103-109
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    • 2008
  • 사면에서의 강우는 경사와 토양의 물리적 성질에 따라 침투와 유출이 분리되게 되는데, 사면 해석에서는 강우가 모두 침투된다는 가정 하에 분석이 이루어져 지하수위가 과대 산정되는 경향이 있다. 따라서 본 연구에서는 서울지점의 강우분석에 이어 해석적 침투모형 중 적용성이 뛰어난 NRCS 모형과 Horton 모형을 이용하여 토양형에 따른 침투량과 유출량을 분리시킨 후, 토양을 분석하였다. 사면의 경사는 국내 설계기준에 의해 많이 적용되는 경사에 대한 단면을 구성하였으며, 산정된 침투량을 바탕으로 경사보정을 한 후 수치해석을 통해 침투거동 및 지하수위양상에 대해 분석하였다. 분석 결과에서 토양형이 D형에서 A형으로 갈수록 지하수위 변화양상이 크게 나타났다.

Effect of Powder Size on Infiltration Height in Producing MgO Reinforced Al Matrix Composite by Vacuum Infiltration Method

  • Calin, Recep;Citak, Ramazan
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.1271-1272
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    • 2006
  • The vacuum infiltration method is one of the composite producing methods. There are several parameters in composite production by vacuum infiltration. One of them is particle size of reinforcement in particulate reinforced composites. In this study, MgO powder and Al were used as reinforcement and matrix respectively. MgO powders with different size and amount to give same height were filled in quartz tubes and liquid metal was vacuum infiltrated into the MgO powder under same vacuum condition and for same time. Infiltration height was measured and microstructure and fracture behavior of composite were investigated. It has been found that infiltration height and fracture strength were increased with particulate reinforcement sizes. It has also been determined that molten metal temperature facilitates infiltration.

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공기흐름을 고려한 수리-역학적 연동모델에 의한 불포화 토사사면의 안정해석 (Stability Analysis of Unsaturated Soil Slope by Coupled Hydro-mechanical Model Considering Air Flow)

  • 조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.19-33
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    • 2016
  • 강우의 침투가 사면안정에 미치는 영향을 평가하기 위해 강우의 침투해석을 수행하고 그 결과를 한계평형해석에 적용하는 안정해석 절차가 널리 사용되고 있으나 지반은 흙 입자, 물과 공기로 이루어진 3상의 물질이므로 사면을 통한 강우의 침투를 엄밀하게 해석하기 위해서는 물, 공기의 흐름과 흙의 응력-변형거동이 완전 연관된(fully coupled) 식을 고려해야 한다. 본 연구에서는 공기와 물의 흐름이 사면의 역학적 안정에 미치는 영향을 연구하기 위하여 우리나라에 널리 분포하는 풍화잔류토 사면에 대하여 3상이 연동된 흐름해석을 수행하였다. 강우침투가 사면안정에 미치는 영향을 평가하기 위하여 강도감소법에 의한 사면 안정해석을 수행하였다. 해석결과에 의하면 침투하는 강우가 공기를 밀어내 공기의 흐름이 발생하고 공기압이 증가하였다. 이러한 간극에서의 물과 공기의 상호작용은 사면의 응력-변형거동에 영향을 미쳐 공기의 흐름을 고려하지 않은 흙 입자-물의 연관해석의 결과와는 다른 사면안정 거동을 보였다.

불포화 토양에서 빗물의 침투특성 : 유한요소 모델과 실험결과 비교 (Rainwater Infiltration Characteristics in the Unsaturated Soil : Comparison of Finite Element Model with Experimental Results)

  • 유건선;김상래;김충일;윤현식;한무영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권6호
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    • pp.27-33
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    • 2011
  • Infiltration plays an important role in the urban water cycle. Infiltration has a potential to contribute to groundwater recharge in addition to runoff reduction. However, infiltration in urban areas has been considered only as a means of runoff reduction. Conventional design methods for infiltration facilities assume soils to be fully-saturated for the sake of simplicity. The amount of groundwater recharge can not be estimated properly with this scheme. Hence, the characteristics of the unsaturated soil condition need to be considered. The finite element model using SEEP/W to estimate infiltration under the unsaturated condition is presented. Infiltration tests for Joomonjin sand are performed and the infiltration behavior of Joomoonjin sand under the unsaturated condition is measured experimentally to verify the validity of the finite element model. The results from comparing infiltrated volume between the saturated and the unsaturated conditions under the same soil and rainfall conditions show that the infiltrated volume in the unsaturated condition is two times bigger than that in the saturated condition.

연안해역에서 파도에 의한 해수 침투이론의 비교와 정량화 (Analysis and Quantification of Seawater Infiltration by Wave Action in Coastal Zone)

  • 정정조;최두형;김태근;강전광정
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.3-11
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    • 2001
  • 조간대와 같은 연안지역에서 해수의 토양 이동이 가지는 의미는 육상으로부터 유입되는 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 생존에 필수적인 플랑크톤, 박테리아, 유기쇄설물, 산소, 영양염, 유기물의 생물공급, 수질 정화량 산정의 중요한 단서가 된다는 점이다. 따라서, 본 연구에서는 폐쇄성 수역과 같이 파도에너지가 비교적 작은 조간대에서 파도에 의한 해수의 침투거동을 해석하고, 파도에너지와 사면 구배의 변화에 따른 해수의 침투량 변화를 파악하고, 그 결과를 바탕으로 실제 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정하는 것을 목적으로 하여, 모의 조간대 실험장치를 이용하여 실험을 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 폐쇄성 수역과 같은 파도에너지가 작은 조간대에서는 파도에 의해서 해수가 반원형의 형태로 토양중으로 침투하는 semi-circular mechanism은 지금까지 알려지지 않았던 새로운 침투 거동임을 알 수 있었다. 구배 또는 쇄파파고가 높아짐에 따라서 해수의 침투량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 해수는 쇄파파고 보다는 구배의 영향을 크게 받아서 토양중으로 침투한다는 사실을 알 수 있었다. 현장토양을 이용하여 해수의 침투량을 정량화 할 수 있었으며, 본 연구의 결과를 바탕으로 현장 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정 할 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과를 바탕으로 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 먹이공급, 수질 정화량 산정에 관한 연구가 활발히 진행되기를 요망한다.

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무가압침투법에 의한 $Al_2O_3/Al$ 복합재료의 제조특성 (Fabrication of $Al_2O_3/Al$ Composites by Pressureless Infiltration Technique)

  • 김재동;김형진;고성위
    • 동력기계공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.57-63
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    • 1999
  • The fabrication of $Al_2O_3/Al$ composites by pressureless infiltration technique was made to investigate the effects of processing variables such as content of Mg, processing temperature and time on the infiltration behavior of molten Al and microstructure. When the pure Al was infiltrated into mixtures of Mg and $Al_2O_3$ powder, processing temperature required to spontaneous infiltration was decreased and critical processing temperature and Mg content were $700^{\circ}C$ and 3wt% respectively. The content of Mg was found the most powerful variable for infiltration of molten Al. The infiltration ratio increased with Mg content and processing temperature, however the $Al_2O_3/Al$ composites which were fabricated by high Mg content and processing temperature resulted in non uniform dispersion of $Al_2O_3$ particles by excessive interfacial reaction. XRD pattern indicated that $MgAl_2O_4$ and AIN was observed at the interface of $Al_2O_3$ particles and in the Al matrix as reaction products.

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불포화투수계수를 이용한 지반의 연속 침투능 산정 (Estimation of Continuous Infiltration Process by Unsaturated Permeability)

  • 한희수;이정식;장진욱;양남용
    • 지질공학
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    • 제20권2호
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    • pp.137-146
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    • 2010
  • 강우시 침투량 산정을 위하여 일반적으로 기존의 침투능 산정식인 Horton 공식 및 Green-Ampt 공식으로 지반 내 침투능을 산정해 왔다. 하지만, 실제 강우로 인한 지반 침투는 연속적으로 침투가 이루어지므로, 이와 같은 불연속적인 침투량 산정공식의 단점을 보완하고자 연속적인 침투능 산정공식을 새로이 유도하여, 침투능 및 침투량을 비교 분석하고자 하였다. 유도된 식 및 기존의 침투공식을 검증하기 위한 침투실험을 행하여 각 식의 결과들을 비교 분석하였다. 함수비 혹은 포화도의 함수인 불포화투수계수는 직접적으로 침투능 및 침투량에 영향을 끼치므로, 새로이 유도된 식은 침투과정에 따른 불포화투수계수의 변화를 이용하여 보다 정확한 침투능 및 침투량을 산정하고자 하였으며, 침투로 인한 구조물의 안정 및 지하수 거동을 보다 정확히 해석하기 위한 것이다.