• Geomechanics and Engineering
• /
• 제4권1호
• /
• pp.19-37
• /
• 2012

This paper presents the results of analytical and numerical analyses of the effects of performing a pressuremeter test or driving a pile in clay. The geometry of the problem has been simplified by the assumptions of plane strain and axial symmetry. Pressuremeter testing or installation of driven piles has been modelled as an undrained expansion of a cylindrical cavity. Stresses, pore water pressures, and deformations are found by assuming that the clay behaves like normally consolidated modified Cam clay. Closed-form solutions are obtained which allow the determination of the principal effective stresses and the strains around the cavity. The analysis which indicates that the intermediate principal stress at critical state is not equal to the mean of the other two principal stresses, except when the clay is initially isotropically consolidated, also permits finding the limit expansion and excess pore water pressures by means of the Almansi finite strain approach. Results are compared with published data which were determined using finite element and finite difference methods.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제35권2호
• /
• pp.149-163
• /
• 2023

This paper presents stability evaluation of unlined tunnels with semi-circular arch and straight sides (SASS) driven in non-homogeneous and anisotropic undrained clay. Numerical analysis has been conducted based on lower bound finite element limit analysis with second order cone programming under plane strain condition. The solutions will be used for the assessment of stability of unlined semi-circular arch tunnels and tunnels in which semi-circular roof is supported over rectangular/square sections. The stability charts have been generated in terms of a non-dimensional factor considering linear variation in undrained anisotropic strength for normally consolidated and lightly over consolidated clay with depth, and constant undrained anisotropic strength for heavily over-consolidated clay across the depth. The effect of normalized surcharge pressure on ground surface, non-homogeneity and anisotropy of clay, tunnel cover to width ratio and height to width ratio of tunnel on the stability factor and associated zone of shear failure at yielding have been examined and discussed. The geometry of tunnel in terms of shape and size, and non-homogeneity and anisotropy in undrained strength of clay has been observed to influence significantly the stability of unlined SASS tunnels.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제6권4호
• /
• pp.65-74
• /
• 1990

본 연구는 깊은 바다에 퇴적되어 있는 정규압밀된 점토 시료에 대한 등방 및 이방 압밀 비배수 삼축압룩 시험을 시행하고, 압밀응력의 이방성이 간극수압 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 등방 압밀된 시료와 이방압밀된 시료의 비배수 전단시 험 시의 간극수압은 모두 최대주변형 인 축변형율의 쌍곡선 함수로 표시되었다. 그리고 두가지 시험의 유효음력 경로를 이용하여 간극수압의 차이를 해석하여 그 두 경우의 간극수압을 관련짓는 계수를 도출하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
• /
• pp.203-210
• /
• 2004

Consolidation properties were analysed by means of depositional environments. Depositional environments including geochemical properties, porewater chemistry, sediment structures, particle size distributions and carbon age dating were analysed using undisturbed samples retrieved successively from a boring hole in the study area. Laboratory oedometer tests and anisotropic consolidated triaxial tests(CKoUC) were performed to examine the overconsolidation phenomenons. Based on the carbon age dating results and profiles of geochemical properties, porewater chemistry, salinity and pH, it was founded that the upper silt/clay complex layer was deposited under marine condition while sand and clay layers were deposited under fluvial condition. Planar laminated structures of silts and clays were dominant in marine deposits. Although there was no clear evidences that geological erosion had been occurred in marine deposits, overconsolidation ratio obtained from oedometer tests were greater than unity. Stress paths of samples behaved similar to those of normally consolidated clays. Data plotted in stress state charts proposed by Burland(1990) and Chandler(2000) showed that the marine deposits were geologically normally consolidated. These apparent overconsolidations can be explained by the fabric and chemical bonding due to the difference of the rate of deposition.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제11권1호
• /
• pp.41-50
• /
• 1995

자연상태의 점성토는 Ko상태로 존재하며 하중재하시 주웅력방향에 따라 다르게 거동하는 이방적 특성을 갖는다. 그러나 실험실에서 점성토의 강도특성을 파악하기 위하여 실시하고 있는 실험은 실용성과 간편성 때문에 등방압밀 삼축시험이 보편적으로 사용되고 있다. 이 연구에서는 정규압밀점성토의 이방적 특성과 압밀방법에 따른 전단특성을 고찰하기 위하여 토괴의 형태로 채취한 불교란 점성토를 등방압밀 또는 Ko압밀시켜 정규압밀상태에 도달하게 한 후 비배수삼축압축과 신장시험을 실시하였다. 시험결과 주응력방향에 따른 강도의 이방성을 작인하였다. 등방압 밀은 압밀시 시료에 가해지는 Ko상태보다 높은 평균주응력과 흙의 이방적 구조의 파괴때문에 비 배수강도를 과대평가하며 이방성이 감소하고 응력-변형률과 발생 과잉간극수압이 영향을 받음을 알 수 있었으며, 과압밀점성토의 경우 과압밀비를 감소시킨다. 또한 내부마찰각은 신장시험이 압축시험보다 큰 값을 나타내지만 파괴시의 응력상태를 이용하여 회귀분석한 결과에 따르면 신장시 점착력과 함께 나타나는 내부마찰각은 압축시험과 거의 같은 값을 가짐을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제10권1호
• /
• pp.63-70
• /
• 1994

수평지반내의 한 지점에 대한 원위치의 압밀상태는 $K_0$-이방압밀 되어있으며 토압계수 $K_0$값은 흙의 성질과 옹력이력에 따라 다르다. $K_0$-이방정규압밀점토지반의 원위치 비배수전단강도를 등방압밀시헙에 의해서 추정하기 위하여 4가지의 압밀응력비($K={\sigma}'_{3c}/{\sigma}'_{1c}$)로서 이방압밀시킨 비배수전단시험을 시행하여 ($S_u/{\sigma}'_{1c})_{CKU}=\alpha(S_u/{\sigma}'_{1c})_{CIU}$로 나타내는 강도비 $\alpha$와 압밀응력비 K의 관계를 나타내었다. 시험결과 강도비 $\alpha$는 압밀웅력비가 클수록 증가하고 내부마찰각$\Phi'$와 $\Phi'_{CKU}/\Phi'_{CIU}/$비도 압밀 응력비가 클수록 동시에 증가한다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.61-70
• /
• 2000

When clay foundations of embankments are treated with vertical drain, essentially, the strain occurs to vertical direction but the water flow is radial. The initial horizontal permeability and its variation with the vertical compression are key parameters for the choice of the type of drains, their spacing, and affect to the cost of the project. In this study, CRS consolidation test is performed to investigate the anisotropic characteristics of decomposed mudstone soil and direct permeability test is performed on the same specimens. The results of testing show that Ch is larger than Cv. specially, the Cv - $\sigma$v relationship for a soil sample is viewed from three different curve segments corresponding to overconsolidated, transition and normally consolidated states. The anisotropic ratio, rk(kh/kv) is 2.19. Coefficient of permeability in normally consolidated state is related to its void ratio and permeability parameter n. C can be determined from a linear plot of log[k(1+e)] versus log e. The slope, n, of graphs is the same, whereas the vertical intercept, log C, seems to vary somewhat for anisotropic.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.49-58
• /
• 2004

시화지역 퇴적층의 퇴적환경을 분석하여 압밀특성을 연구하였다. 퇴적환경은 입도분석, 퇴적구조, 지화학특성, 간 극수 화학분석, 탄소동위원소분석을 통해 분석하였으며 조사지점에서 연속적으로 채취한 불교란 시료에 대해 압밀시험과 이방압밀삼축시험(CKoUC)을 수행하여 과압밀현상을 조사하였다. 퇴적환경 분석 결과 상부의 실트/점토 혼합층은 해성환경에서 퇴적되었으며 하부의 모래층과 점토층은 하성환경에서 퇴적된 것으로 밝혀졌다. 해성퇴적층에서는 실트와 점토의 수평층리에 의한 퇴적구조가 우세하게 나타난다. 해성퇴적층 내에서 지질학적 침식이 발생했다는 뚜렷한 증거가 없음에도 불구하고 상부 해성퇴적층의 과압밀비는 1보다 크게 나오고 있다. 상부 해성퇴적층은 삼축 응력경로에서 정규압밀 점토와 동일한 거동을 보이며, 응력상태선도에서도 지질학적 의미의 정규압밀 영역에 도시된다. 해성퇴적층의 이러한 겉보기 과압밀 현상은 퇴적속도의 차이에 의해 발생되는 연약층의 구조, 즉 입자간 화학적 결합력에 의해 발생된 것으로 설명할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제27권7호
• /
• pp.69-79
• /
• 2011

실내시험은 다양한 응력조건과 배수조건의 모사가 가능하므로 상용 유한요소 해석프로그램의 입력변수 산정에 필수적인 요소가 되나 시료의 운송, 시료추출, 트리밍, 함수비 손실, 응력이완으로 인한 교란과 채취가 관입시의 교란으로 양질의 시료를 얻는데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 교란에 따른 시료의 변화를 이해하고 이를 실내 시험 결과로부터 입력변수 산정에 적용할 수 있는 방법을 찾아내는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 정확한 입력정수의 산정이 필수적인 연약점성토의 교란에 대한 영향을 파악하고자 정규압밀 점성토의 교란에 따른 강도 및 강성의 변화를 삽축시험기를 이용한 응력경로시험을 통하여 파악하였다. 그 결과, 교란의 정도가 강도에 미치는 영향은 크지 않았으나, 전단강성계수와 커플링강성계수의 변형률에 따른 감쇠 경향에는 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.1229-1241
• /
• 1994

본 연구는 탄 소성이론에 기초를 둔 Lade의 단일항복면 구성모델을 이용하여 정규압밀 점토지반의 비배수 거동을 연구한 것이다. 시료는 영산강 하류에서 채취한 무안 점토를 재생성시켜 동방압축팽창시험과 압밀비배수 삼축압축시험을 하여 이 구성모델에 필요한 11개의 토질매개변수를 결정하였다. 또한 비배수거동해석을 위한 유한요소 프로그램을 개발하였으며, 프로그램의 정도를 검증하기 위하여 매개변수결정에 사용된 시험결과를 역해석하였다. 그리고 2차원 모형지반에 재하시험을 실시하고 결과를 유한요소 프로그램으로 수치해석하여 서로 비교 검토하였다.