• Title/Summary/Keyword: minimum depth of soil cover

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지중강판 구조물의 최소토피고 평가 및 상부토피 보강 방안 (Evaluation of minimum depth of soil cover and reinforcement of soil cover above soil-steel bridge)

  • 정현식;이종구;조성민;김명모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.425-432
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    • 2004
  • In this paper, the results of the numerical analysis for the minimum depth of soil cover have been compared with those of currently suggested codes. Based on this comparison, the minimum depth of soil cover for the structures with long spans was suggested. Results showed that the actual depth of the soil cover required against soil failure over a circular and low-profile arch structure does not vary significantly with the size of the span and for the circular structure, the minimum depth of the soil cover was about 1.5m, and for the low-profile arch structures, below about 1.6m. And the previously established code in which the minimum depth of soil cover is defined to linearly increase with the increase in the span (CHBDC, 2001) was very conservative. For the structure with the relieving slab, the maximum live load thrust was reduced by about 36 percent and the maximum moment about 81 percent. The numerical analysis gave more conservative estimation of the live-load thrusts than the other design methods.

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장지간 지중강판구조물의 최소토피고 평가 및 토피지반 보강에 대한 수치해석 (Evaluation of Minimum Depth Criterion and Reinforcement Effect of the Soil Cover in a Long-span Soil-steel Bridge)

  • 이종구;조성민;정현식;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.67-78
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    • 2004
  • 주변의 뒷채움 흙과 파형강판 벽체의 상호작용을 통해 외력을 지지하는 지중강판구조물에서는 상부의 차량하중에 의해서 토피 지반에서 전단파괴, 또는 인장파괴가 발생하여 구조물의 파손이나 붕괴를 유발할 수 있다. 현재 적용 중인 설계기준들에서는 이를 방지하기 위하여 상부아치 위로 확보해야 하는 최소한의 토피 두께(토피고)를 규정하고 있으나, 이들은 표준형 파형강판으로 제작한 지간 7.7m 이하의 구조물에 대한 수치해석에 바탕을 두고 있으므로, 지간이 그 이상인 장지간 구조물에는 적용기가 어렵다. 이 연구에서는 원형 및 낮은 아치형 단면의 지중강판구조물에 대하여 강판 부재와 뒷채움 지반을 함께 모사한 수치해석을 실시하여 장지간 구조물에 대한 최소토피고의 크기를 분석하였다. 해석 결과, 현재의 시방기준은 장지간 구조물의 최소토피고를 과다산정하는 경향을 보였으며, 지간이 10m 이상일 경우의 최소토피고는 지간의 크기 및 단면형상에 관계없이 1.5m 정도로 나타났다. 최소토피고를 만족하지 못하는 경우에는 토피 지반에 활하중 분산효과가 뛰어난 콘크리트 보강 슬래브를 적용할 수 있는데, 원형 단면의 장지간 구조물에 대한 수치해석을 통해서 보강 슬래브가 토피 지반 위에 재하되는 활하중에 의한 강판 부재의 축력과 휨모멘트를 크게 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 토피 두께가 기준에 미달하더라도 적절한 규격의 보강 슬래브를 설치하는 지중강판구조물은 기존의 절차에 따라 축력지배구조로서 설계 및 해석이 가능하다.

최소토피고 미확보 구간에 시공한 파형강판 암거의 변형 특성 (Deformation of Corrugated Steel Plate Culverts in the Areas with Minimum Depth)

  • 김명일;박두희
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권7호
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    • pp.23-30
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    • 2014
  • 본 논문에서는 고속도로 하부의 최소토피고 1.5 m 미확보구간에 시공한 파형강판 암거의 변형 특성에 관한 내용을 다루고 있다. 대부분 저토피구간에서의 파형강판 암거는 변형을 최소화하기 위하여 설계기준에서 제시된 최소토피고에 준하여 설계 및 시공하게 되어있다. 또한 시공 여건이 여유치 못할 경우 응력이완슬라브를 설치하여 파형강판으로 전달되는 하중을 분산 및 최소화 시키고 있다. 그러나 부득이 최소토피고를 확보하지 못한 구간에서 파형강판 암거 시공을 할 경우 일부 변형이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 최소토피고 미확보 구간에서의 변형 특성에 대해 조사를 실시하였고 조사 결과 실제 응력이완슬라브 모서리 부분의 포장 및 평탄성 불량 문제 등이 발생하고 있는 것으로 나타났다. 이에 최소토피고 미확보 구간에 설치된 파형강판 암거의 구조적 안정성에 대한 검토와 포장파손의 원인 및 대책방안을 연구하였다.

Behaviour of soil-steel composite bridge with various cover depths under seismic excitation

  • Maleska, Tomasz;Beben, Damian
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권6호
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    • pp.747-764
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    • 2022
  • The design codes and calculation methods related to soil-steel composite bridges and culverts only specify the minimum soil cover depth. This value is connected with the bridge span and shell height. In the case of static and dynamic loads (like passing vehicles), such approach seems to be quite reasonable. However, it is important to know how the soil cover depth affects the behaviour of soil-steel composite bridges under seismic excitation. This paper presents the results of a numerical study of soil-steel bridges with different soil cover depths (1.00, 2.00, 2.40, 3.00, 4.00, 5.00, 6.00 and 7.00 m) under seismic excitation. In addition, the same soil cover depths with different boundary conditions of the soil-steel bridge were analysed. The analysed bridge has two closed pipe-arches in its cross section. The load-carrying structure was constructed as two shells assembled from corrugated steel plate sheets, designed with a depth of 0.05 m, pitch of 0.15 m, and plate thickness of 0.003 m. The shell span is 4.40 m, and the shell height is 2.80 m. Numerical analysis was conducted using the DIANA programme based on the finite element method. A nonlinear model with El Centro records and the time history method was used to analyse the problem.

조사 대상 부지 신규 분류 체계 제안 및 개황조사 강화를 통한 토양정밀조사 방법 개선 연구 (Improvement of Detailed Soil Survey Guidance through the New Site Classification System and Reinforcement of Exploratory Soil Survey)

  • 권지철;이군택;황상일;김태승;윤정기;김지인
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제20권7호
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    • pp.53-60
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    • 2015
  • This study suggested the new site classification system according to land use, type of contamination and contaminants. Because the present site classification system can not cover all the areas, we changed the concept of land use to more detail one and enlarged the concept of other areas to cover all the areas not defined as certain land use. In case of the present industrial area, it was merged as other areas to avoid the confusion with oil and toxic material storage tank farm area. Accident area was separated from other areas and defined as only accident area caused by the mobile storage facility. In addition to classify the sites according to the basic land use, we classify the sites again in lower level according to the type of contamination and contaminants. With this classification system, we proposed different soil sampling strategy with the consideration of the origin of contamination and the interactions between soil and contaminants. We removed the surface soil sample (0~15 cm depth) around above storage tank because it was not a effective sample to assess whether that area contaminated or not. We also proposed to take the deeper soil samples at minimum three sampling points to confirm the depth of contamination in exploratory soil survey. We also proposed to remove the one point of 15 m depth sampling because it is not effective to confirm contaminated soil depth and needs the exhausted labor and cost. Instead of doing this, we added the continuous sampling to uncontaminated subsoil. Soil sampling points and depth in detailed soil survey is determined based on the results of exploratory soil survey. Therefore, effectiveness and reinforcements of exploratory soil survey would play an important role in improving the reliability of detailed soil survey.

경사지 밭토양에서 강우량과 토성에 따른 물 유출 양상 및 수관피복인자 구명 (Characteristics of Soil Water Runoff and Canopy Cover Subfactor in Sloped Land with Different Soil Texture)

  • 이현행;하상건;허승오;정강호;박찬원;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.131-135
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    • 2007
  • 우리나라 밭토양은 70% 이상이 경사지에 위치하고 있기 때문에 침식에 의한 토양유실이 매우 심각한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토성 간 강우량 및 강우강도에 따른 토양유실량과 유출수량을 비교함으로써 토성 및 강우형태에 따른 물흐름 양상을 파악하고, RUSLE (Revised universal soil loss equation)에서 수관피복인자(Canopy cover subfactor)를 산출하여 토양유실을 방지하는데 이용하고자 하였다. 시험은 2005년 5월부터 10월까지 고추, 배추, 감자, 콩이 식재되고 15%의 경사도를 가진 라이시미터에서 실시되었고 강 우량과 강우강도, 토양 유실량과 유출수량, 강우량과 토성에 따라 유출량과의 관계를 보았다. 강우량에 따른 유출수량은 모두 강우량이 증가함에 따라 증가하는 정의 관계를 보였으나 토성에 따라 강우량이 증가함에 따른 유출수의 상대적인 증가비율은 다소 다른 경향을 나타내었다. 고추가 식재된 상태에서 토성별 강우량 단위 증가에 따른 유출수의 증가비율은 양토에서 0.44로 가장 높았고 식양토, 사양토는 0.41 mm, 0.13 mm 이었다. 유출발생 최소강우량도 사양토가 23.53 mm로 가장 높았으며 양토는 10.35 mm, 식양토는 5.46 mm 순으로 나타내었다. 고추의 수관피복인자는 사양토에서 0.425, 양토는 0.459, 식양토는 0.478를 나타내었다. 본 연구 결과 산출된 토성별 강우량에 따른 유출수량과 수관피복인자는 토양 유실량을 평가하여 저감 대책을 마련하는데 도움이 되리라 판단된다.

토양의 정량적 및 정성적 특성을 이용한 연초 경작지의 비옥도 평가 (Fertility Evaluation of Tobacco Field by Quantitative and Qualitative Characteristics of Soils)

  • 홍순달;김기인;이윤환;정훈채;김용연
    • 한국연초학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.123-132
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    • 2000
  • Evaluation method of soil fertility by combination of soil color characteristics and survey data from soil map as well as chemical properties was investigated on total 35 field and pot experiments. Total 35 tobacco fields including 11 fields located at Cheonweon county in Chungnam Province, 9 fields located at Goesan county in Chungbuk Province, and 15 fields located at Youngcheon county in Kyongbuk Province were selected in 1984 to cover the wide range of distribution in landscape and soil attributes. Yields of tobacco grown on the plots of both the pot and field experiment which were not applied with any fertilizer were considered as basic fertility of the soil (BFS). The BFS was estimated by 32 independent variables including 15 chemical properties, 3 color characteristics, and 14 soil survey data from soil map. Twenty-four independent variables containing 16 quantitative variables selected from 24 quantitative variables by collinearity diagnostics and 8 qualitative variables, were classified and analyzed by multiple linear regression (MLR) of REG and GLM models of SAS. Tobacco yield of field experiment showed high variations by eight times in difference between minimum and maximum yield indicating the diverse soil fertility among the experimental fields. Evaluation for the BFS by the MLR including quantitative variables was still more confidential than that by a single index and that showed more improvement of coefficient of determination ($R^2$) in pot experiment than in field experiment. Evaluation for the BFS by MLR in field experiment was still improved by adding qualitative variables as well as quantitative variables. The variability in the BFS of field experiment was explained 43.2% by quantitative variables and 67.95% by adding both the quantitative and qualitative variables compared with 21.7% by simple regression with NO$_3$-N content in soil. The regression evaluation for the best evaluation of the BFS of field experiment by MLR included NO$_3$-N content, L value, and a value of soil color as quantitative variables and available soil depth and topography as qualitative variables. Consequently, it is assumed that this approach by the MLR including both the quantitative and qualitative variables was available as an evaluation model of soil fertility for tobacco field.

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