• Journal of Biosystems Engineering
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• 제32권4호
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• pp.215-222
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• 2007

In the study, the cone index, the cohesion and the internal friction angle of soil were measured before and after tillage in order to suggest relative improvement in soil properties by comparing the two measured values before and after tillage. The tillage methods tested in the study were five combinations of plowing and rotovating; one plow tillage operation, one plow followed by one rotary, one plow followed by two rotary, one rotary without plow and two rotary without plow. The experiments were performed in a soil bin in Sunggyunkwan Univ. and in four selected test fields in Yeoju, Seodun-Dong, Suwon (especially, two different fields) and Chungju. In general, the internal friction angle and cohesion of soil increased with the increase of soil compaction. After applying the tillage operations, the internal friction angle reduced by 14 degree and the cohesion decreased up to about $2.2N/cm^2$ on the soil bin in comparison with those before tillage. The two values, however, reduced by 9 degree and up to about $1.0N/cm^2$ on the tested fields. The CIs for all the tillage operations on the soil bin and on 4 different test fields were decreased by 800 kPa in comparison with those before tillage. The best combination of tillage operations for decreasing the CIs of soil was one plow operation followed by one rotary. The CIs for one plow operation followed by two rotary were slightly higher than that for one plow operation followed by one rotary because one plow operation followed by two rotary crushed down the soil excessively, so that the porosity of soil decreased.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권5호
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• pp.397-414
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• 2020

In this paper, practical predictive models for soil shear strength parameters are proposed. As cohesion and internal friction angle are of essential shear strength parameters in any geotechnical studies, we try to predict them via artificial neural network (ANN) and neuro-imperialism approaches. The proposed models was based on the result of a series of consolidated undrained triaxial tests were conducted on reinforced sandy soil. The experimental program surveys the increase in internal friction angle of sandy soil due to addition of polypropylene fibers with different lengths and percentages. According to the result of the experimental study, the most important parameters impact on internal friction angle i.e., fiber percentage, fiber length, deviator stress, and pore water pressure were selected as predictive model inputs. The inputs were used to construct several ANN and neuro-imperialism models and a series of statistical indices were calculated to evaluate the prediction accuracy of the developed models. Both simulation results and the values of computed indices confirm that the newly-proposed neuro-imperialism model performs noticeably better comparing to the proposed ANN model. While neuro-imperialism model has training and test error values of 0.068 and 0.094, respectively, ANN model give error values of 0.083 for training sets and 0.26 for testing sets. Therefore, the neuro-imperialism can provide a new applicable model to effectively predict the internal friction angle of fiber-reinforced sandy soil.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.529-532
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• 1999

This paper presented the characteristics of shear strength of domestic municipal wastes including S landfill wastes. A series of large direct shear tests were peformed with waste specimens sampled from S landfill located in middle area of domestic land. Investigated items were cohesion and internal friction angle of shear strength parameter. The test result was compared with existing test data. The research results showed that cohesion 0.1296∼0.1340kg/$\textrm{cm}^2$ and angle of friction 22.1$^{\circ}$∼25.3$^{\circ}$for S landfill wastes, cohesion 0∼0.381kg/$\textrm{cm}^2$ and friction angle 22.1$^{\circ}$∼41.3$^{\circ}$ for domestic landfill wastes.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제9권3호
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• pp.76-81
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• 2006

The reinforcement of soil shear strength by nylon net as substitute materials simulating a fine root system was evaluated by soil strength parameters(apparent cohesion(c) and internal friction angle(tan${\phi}$), using simple shear tester which clearly depicts shear deformation and controls soil suction. And the results of shear test by using bamboo as a substitute materials simulating a main root system and using nylon net as a substitute materials simulating a fine root system were compared. The reinforcement of soil strength by nylon net are expressed by apparent cohesion more than internal friction angle. In addition the increment of apparent cohesion by nylon net reached a peak in suction 60 $cmH_2O$. Different from with bamboo, the possibility of the change on internal friction angle(tan${\phi}$) caused by the soil water condition was shown in shear strain 20% condition. These results show that the mechanism of reinforcement by substitute materials simulating root system may be different in the condition of various soil water content.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권3호
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• pp.297-316
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• 2014

This paper presents a detailed study focused on investigating the effects of silt content on the static and dynamic properties of sand-silt mixtures. Specimens with a low-plastic silt content of 0, 15, 30 and 50% by weight were tested in static triaxial, cyclic triaxial, and resonant columns in addition to consolidation tests to determine such parameters as compression index, internal friction angle, cohesion, cyclic stress ratio, maximum shear modulus, normalized shear modulus and damping ratio. The test procedures were performed on specimens of three cases: constant void ratio index, e = 0.582; same peak deviator stress of 290 kPa; and constant relative density, $D_r$ = 30%. The test results obtained for both the constant-void-ratio-index and constant-relative-density specimens showed that as silt content increased, the internal friction angle, cyclic stress ratio and maximum shear modulus decreased, but cohesion increased. In testing of the same deviator stress specimens, both cohesion and internal friction angle were insignificantly altered with the increase in silt content. In addition, as silt content increased, the maximum shear modulus increased. The cyclic stress ratio first decreased as silt content increased to reach the threshold silt content and increased thereafter with further increases in silt content. Furthermore, the damping ratio was investigated based on different silt contents in three types of specimens.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.119-122
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• 2009

The gravel compaction pile method has been used as a soft foundation improvement method because bearing capacity and discharge capacity is excellent. But the discharge capacity decreased when the clogging was generated because the clay penetrate into a void of gravel compaction pile. Accordingly, the purpose of this study is to reduce the clogging generation in gravel compaction pile constructing in the soft ground and take a step to minimize a void of gravel compaction pile. And the proper mixing ratio was determined with the large scale direct shear test performed to get strength and permeability with mixing ratio of crushed stone and sand(100:0, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25). As a result of the test, it was showed that internal friction angle was the highest at 85:15 mixing ratio of crushed stone and sand and we can make sure a tendency of internal friction angle's decrease when the mixing ratio of crushed stone and sand passed 15%.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.23-32
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• 2010

흙채움 마대는 현장의 재료를 사용하여 간편하게 사면 및 제방의 복구나 보강에 사용되고 있다. 이런 흙채움 마대의 전단저항력을 증가시키기 위해 흙채움 마대 상 하면에 벨크로(Velcro)를 부착한 흙채움 마대가 개발되었으며, 벨크로를 부착한 흙채움 마대의 역학적 특성을 분석하기 위해 대형직접전단실험과 원호파괴를 가정한 실내모형실험이 수행되었다. 실제 벨크로가 부착된 마대를 이용해 사면을 설계하기 위해 흙-토목섬유 요소실험을 실시하여 강도정수를 파악하였다. 그리고 사면형성 시 벨크로와 흙채움 마대가 혼재하고 있기 때문에 정확한 파괴면을 알 수 없다. 따라서 실내모형실험을 통해 내적파괴에 대한 거동을 분석하고, 역해석을 통해 설계강도정수를 제안하였다. 흙-토목섬유의 요소실험결과, 벨크로의 부착으로 인해 흙채움 마대 상호간의 전단저항 정수인 내부마찰각과 점착력의 증가가 나타났으며, 특히 내부마찰각보다는 점착력의 뚜렷한 증가가 나타난 것으로 분석되었다. 또한, 실내모형실험 결과, 지지력이 20%이상 증가해 대형장비의 주행성 증가와 시공속도의 증대를 가져올 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.27-37
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• 2016

국내 GCP공법은 많은 선행연구가 진행되었으나, 설계자의 경험에 의해 의존하여 설계되고 있는 실정이므로 파괴사례가 종종 보고되고 있다. 이에 따라 명확한 파괴 원인규명 및 파괴예방대책 수립이 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 GCP공법의 합리적인 설계법의 제안을 위한 기초단계로써, GCP에 사용되는 최적배합비를 대형직접전단시험을 통해 결정하고, 내부마찰각의 변화에 따른 응력분담비의 변화 및 지반의 수직/수평 침하거동을 수치해석을 통하여 분석하였다. 직접전단 실험결과 쇄석과 모래의 최적배합비는 70:30으로 평가되었다. 수치해석결과 내부마찰각이 증가할수록 응력분담비가 증가하나 일정한 값으로 수렴하고 침하량이 감소하며, 최적배합비로 시공할 경우 측방유동 및 히빙현상의 감소를 유도할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.17-28
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• 2020

본 연구에서는, 제주도 화산암의 인장강도와 관련하여, 기존의 연구결과 및 본 연구에서 수행된 시험결과에 대한 종합적인 비교·분석을 수행하였으며, 제주도 화산암의 압열인장강도와 일축압축강도로부터 추정된 점착력과 내부 마찰각의 특성 및 그 유효성을 각각 살펴보았다. 제주도 화산암의 압열인장강도는 흡수율과 밀접한 관계에 있었으며, 흡수율이 증가함에 따라 지수 함수적으로 급격하게 감소하는 특성을 갖고 있었다. 내부 마찰각은 압열인장도강도에 대한 일축압축강도의 비(σ_c / σ_t)와 밀접한 관계에 있었으며, 강도비 σ_c / σ_t가 증가함에 따라 내부 마찰각은 로그 함수적으로 증가하는 특성을 갖고 있었다. 그리고 제주도 화산암의 강도비 σ_c / σ_t는 내부 마찰각의 크기에 따라 약 5~20 사이의 값을 나타내고 있었다. 한편, 점착력(c)의 경우, 흡수율 및 압열인장강도와 밀접한 관계에 있음을 확인할 수 있었다. 점착력과 흡수율 사이에는 압열인장강도와 흡수율의 관계와 같이 지수 함수적인 관계에 있으며, 점착력과 압열인장강도 사이에는 선형관계에 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 일축압축강도와 압열인장강도로부터 추정된 내부 마찰각과 점착력은 각각 삼축압축강도로부터 추정된 내부 마찰각과 점착력에 비해 약 13% 과소평가 그리고 약 24% 정도 과대평가되는 경향을 보였다.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.584-595
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• 2018

흙의 전단강도의 적절한 기준을 제시하기 위해 모래질, 점토질, 자갈질의 약 290 여개의 재료에 대하여 직접전단시험을 수행하였다. 흙의 대분류에 의한 모래질 흙의 전단강도는 모래 함유율이 많은 흙일수록 내부마찰각은 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났으며, 그 범위는 $23.5^{\circ}{\sim}34.9^{\circ}$에 분포하고 있는 것으로 나타났고, 점착력은 2.0 kPa~15.7 kPa 사이에서 골고루 분포하는 것으로 나타났다. 탄성계수는 하중단계에 따라 뚜렷하게 구분할 수 있었으며, 수직하중이 증가할수록 약 80%씩 증가하였다. 점토질 흙의 내부마찰각은 $15.0^{\circ}{\sim}28.6^{\circ}$의 범위에서 점토성분 함유율이 많아질수록 감소하는 경향이 나타났고, 점착력은 일정한 범위로 증가하는 경향이 나타났다. 점토질 흙의 탄성계수는 거의 같은 증가비로 초기탄성계수만 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 자갈질 흙의 내부마찰각은 $29.9^{\circ}{\sim}36.7^{\circ}$의 범위로 뚜렷한 특성을 파악할 수 없었다. 세부분류에 따른 SW(입도분포가 좋은 모래), SP(입도분포가 나쁜 모래), SC(점토 섞인 모래), SM(실트 섞인 모래)의 점착력은 실트함유율이 가장 많은 SM 시료에 비해 SC는 약 94%, SW는 약 78%, SP는 약 59% 정도 값을 나타내었다. 또한 내부마찰각은 ML(액성한계가 낮은 실트)과 CL(액성한계가 낮은 점토)이 거의 같은 거동 특성을 나타내었고, MH(액성한계가 높은 실트)는 ML의 약 88% 값을 나타내었다. 점착력에 대한 변화는 거의 비슷한 증가비를 나타내었다.