Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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v.48
no.4
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pp.33-40
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2006
In present study, the principal stress condition needed to conduct cubical large-scale triaxial test which can reflect three dimensional stress condition (or plain strain condition) in a dam was investigated by performing model test and numerical analysis and the principal stress ratio varying with the height of CFRD was examined. Also, the principal stress ratio in CFRD body was investigated from the monitoring results of horizontal and vertical earth pressure gages, installed in the center zone and lower part of transition zone of the dam body, respectively, in order to consider the principal stress condition in the large-scale triaxial test to model the behavior of CFRD. The result of the study indicated that the principal stress ratio decreased gradually from the lower to the upper part in the dam body for its center axis and was about 0.5 and 0.2 in the lower and upper part, respectively.
In this research, the algorithm for simulating specific grain size distribution(GSD) with large diameter granular material was developed using the distinct element analysis program $PFC^{3D}$(Particle Flow Code). This modeling approach can generate the initial distinct elements without clump logic or cluster logic and prevent distinct element from escaping through the confining walls during the process. Finally the proposed distinct element model is used to simulate large triaxial compression test of the rockfill material and we compared the simulation output with lab test results. Simulation results of Assembly showed very well agreement with the GSD of the test sample and numerical modeling of granular material would be possible for various stress conditions using this application through the calibration.
Lee, Sung Jin;Choo, Yun Wook;Hwang, Su Beom;Kim, Ki Jae
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.32
no.5C
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pp.211-220
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2012
Coarse granular materials such as gravel, rubble is used as major fill materials in earth structures of railway, road and dam. Therefore, it is essential to accurately evaluate properties of these materials for reasonable design and construction. In the precedent study, we built large triaxial testing system and verified system compliance with a focus on the dynamic properties. And we could secured the reliability of the system. In this study, the cyclic triaxial tests were performed in various experimental conditions on coarse granular material. Two series of parallel graded samples are prepared by mixing crushed rock. The influence of grain size, loading pattern, loading frequency, and fine contents were analyzed and discussed.
In order to study the effect of stress and water pressure on the permeability of fractured rock mass under three-dimensional stress conditions, a single fracture triaxial stress-seepage coupling model was established; By using the stress-seepage coupling true triaxial test system, large-scale rock specimens were taken as the research object to carry out the coupling test of stress and seepage, the fitting formula of permeability coefficient was obtained. The influence of three-dimensional stress and water pressure on the permeability coefficient of fractured rock mass was discussed. The results show that the three-dimensional stress and water pressure have a significant effect on the fracture permeability coefficient, showing a negative exponential relationship. Under certain water pressure conditions, the permeability coefficient decreases with the increase of the three-dimensional stress, and the normal principal stress plays a dominant role in the permeability. Under certain stress conditions, the permeability coefficient increases when the water pressure increases. Further analysis shows that when the gob floor rock mass is changed from high stress to unloading state, the seepage characteristics of the cracked channels will be evidently strengthened.
It is well-known that pavement is easily damaged by several factors including permanent deformation and fatigue crack, causing service life of the pavement to be shorter than expected. It is very important to predict amount of permanent deformation for designing pavement and developing design method of pavement. A new model of permanent deformation of pavement materials based on concept of shear stress ratio has been proposed because the lower pavement materials are highly affected by shear strength of the material. In this study a large repetitive triaxial load test has been adapted for performing test of permanent deformation of crushed subbase materials. The test procedure which includes concept of shear stress ratio has been newly developed. Several important model parameters can be obtained from the test that can be used for making correct permanent deformation model of the material.
A large diameter sampler was developed to take undisturbed samples from not only soft ground but also sandy and weathered ground. The large diameter sampler which was developed in Korea Institute of Construction Technology(KICT-type large diameter sampler) was manufactured based on the principle of triple core barrel sampling. A specially designed cutting device was used to cut and contain various kinds of samples in the sampler during a sampling and retrieval procedure. By adjusting the stiffness of the spring located at the top of the sampler, the distance between the cutting shoe and auger can be controlled in accordance with the ground condition. In order to investigate the applicability of the developed sampler and compare the quality of the samples taken by the sampler with that by the traditional thin-walled tube sampler, samples were taken at various sites according to the ground condition. And a series of laboratory tests such as the unconfined compress ion test, triaxial compression test, oedometer test, large diameter Rowe cell consolidation test (D: 150 mm) were performed. The test results showed that the samples by the KICT-type large diameter sampler show higher quality than the samples by the thin-walled tube sampler. And the validity and applicability of the developed KICT-type large diameter sampler was confirmed accordingly.
Shear wave velocities of three selected sandy soils subject to drained triaxial compression test were continuously measured using the bender elements. The shear wave velocity during isotropic compression, as widely recognized, increased as confining pressure increased and they were correlated well. However, during drained shearing, the mean effective stress could no further provide a suitable correlation. The shear wave velocity during this stage was almost constant with respect to the mean effective stress. The vertical stress was found to be more favorable at this stage (since confining stress was kept constant). When sample was attained its peak stress, the shear wave velocity reduced and deviated from the previously existed trend line. This was probably caused by the non-uniformity induced by the formation of shear band. Subsequently, void ratios computed based on external measurements could not provide reasonable fitting to the initial stage of post-peak shear wave velocity. At very large strain levels after shear band formation, the digital images revealed that sample may internally re-arrange itself to be in a more uniform loose stage. This final stage void ratio estimated based on the proposed correlation derived during pre-peak state was close to the value of the maximum void ratio.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.6
no.2
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pp.263-275
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2002
In general, the values of shear strength properties of rubble stones have been given quoting from Japanese empirical recommendation when breakwater and offshore structures of port and harbor facilities were designed in Korea. but by large-scale triaxial test(specimen diameter 30cm, specimen height 60cm) carried out in Korean Water Resources Corporation in 2001, for the first time in korea, shear strength properties of rubble stones are evaluated directly. These are compared with the Japanese empirical recommendation. Therefore, the value of shear strength properties of rubble stones have been usually given quoting from Japanese empirical recommendation without laboratory or in-situ tests, but the results of this study state that shear strength properties of rubble stone can be rationally determined and shear behavior characteristics of rubble stone can be invesgated by large-scale triaxial test
Lee, Sung Jin;Lee, Jin Wook;Lee, Seong Hyeok;Sagong, Myung
Journal of the Korean Society for Railway
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v.17
no.6
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pp.415-422
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2014
Reinforced trackbeds are an important layer that has a significant effect on the deformation of the track, therefore, a deeper understanding of reinforced trackbeds is necessary. In this paper, we conduct a large triaxial test in order to evaluate the resilient modulus ($M_R$) of reinforced trackbed materials through considering several factors such as the grain size distribution (GSD) and loading conditions. It is identified that the maximum size of the particle, GSD, and compacted water content affect the $M_R$ but the loading frequency does not. Because these tests are performed with consideration of the field environment, the test results are useful for analyzing tracks including reinforced trackbeds. The data are limited to evaluating the parameters of $M_R$ model; however the parameters of the deviatoric and bulk stress models that can be used in various loading conditions are proposed.
In this research, numerical simulations by PFC considering discrete element method are conducted to predict experimental results of large triaxial compression test with rockfill material for dam construction. For generation of compacted assembly with specific grain size distribution and initial material porosity, the clump logic method and expansion of generated particles are adapted. To predict stress-stain behavior of large triaxial test, discrete particle modelling is applied with micro parameters which are chosen by calibration process. It is expected that distinct particle modelling method could be used as a useful tool to investigate micro and macro behavior associated with geotechnical problems and develop a numerical laboratory.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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