• Geomechanics and Engineering
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• 제24권6호
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• pp.531-543
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• 2021

Freezing and thawing of pore water within backfill can affect the stability of retaining wall as the phase change of pore water causes changes in the mechanical characteristics of backfill material. In this study, the effects of freezing and thawing on the mechanical performance of retaining wall with granular backfill were investigated for various temperature and groundwater level (GWL) conditions. The thermal and mechanical finite element analyses were performed by assigning the coefficient of lateral earth pressure according to phase change of soil for at-rest, active and passive stress states. For the at-rest condition, the mobilized lateral stress and overturning moment changed markedly during freezing and thawing. Active-state displacements for the thawed condition were larger than for the unfrozen condition whereas the effect of freezing and thawing was small for the passive condition. GWL affected significantly the lateral force and overturning moment (Mo) acting on the wall during freezing and thawing, indicating that the reduction of safety margin and wall collapse due to freezing and thawing can occur in sudden, unexpected patterns. The beneficial effect of an insulation layer between the retaining wall and the backfill in reducing the heat conduction from the wall face was also investigated and presented.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권4호
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• pp.383-393
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• 2024

Monopile foundations of offshore wind turbines embedded in soft clay are subjected to the long-term cyclic lateral loads induced by winds, currents, and waves, the vibration of monopile leads to the accumulation of pore pressure and cyclic strains in the soil in its vicinity, which poses a threat to the safety operation of monopile. The researchers mainly focused on the hysteretic stress-strain relationship of soft clay and kinds of stiffness degradation models have been adopted, which may consume considerable computing resources and is not applicable for the long-term bearing performance analysis of monopile. In this study, a modified cyclic stiffness degradation model considering the effect of plastic strain and pore pressure change has been proposed and validated by comparing with the triaxial test results. Subsequently, the effects of cyclic load ratio, pile aspect ratio, number of load cycles, and length to embedded depth ratio on the accumulated rotation angle and pore pressure are presented. The results indicate the number of load cycles can significantly affect the accumulated rotation angle of monopile, whereas the accumulated pore pressure distribution along the pile merely changes with pile diameter, embedded length, and the number of load cycles, the stiffness of monopile can be significantly weakened by decreasing the embedded depth ratio L/H of monopile. The stiffness degradation of soil is more significant in the passive earth pressure zone, in which soil liquefaction is likely to occur. Furthermore, the suitability of the "accumulated rotation angle" and "accumulated pore pressure" design criteria for determining the required cyclic load ratio are discussed.

• 한국해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.141-148
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• 1996

Use of stone column for deep ground treatment in soft clay soils is an effective method. The stone column significantly increases load carrying capacity of the soft clay soil. A analysis method for bearing capacity of stone column in soft clay soil is developed. The capacity made by developed method are compared wity observed values from field load test and a reasonable correlation is noted.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.49-55
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• 2010

Many electric poles in the softground have been collapsed due to external load. In this study, 10 types of tests were performed with variation of location, numbers and depths of anchor blocks as well as depth of poles to find stresses acting on concrete electric poles. The stresses of concrete poles are relaxed at 600~700[kg] of tensile load, and stresses are concentrated at top of pole, and spread to lower part of pole. In the concrete pole collapse test, tensile load at failure was approximately 1,400[kg], which is twice of design load. As passive zone in the soil increases, the stresses acting on concrete pole are concentrated at lower part of pole based on moment arm earth pressure distribution.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권5호
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• pp.565-575
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• 2016

Geosynthetics reinforced soil (GRS) walls constructed on weak grounds may change in both the horizontal earth pressure and deformation on wall facing. However, only few studies were done in the literature to measure and analyze the horizontal external deformation behavior of GRS walls constructed on soft grounds for a long period of time. The present study describes the external deformation behavior of GRS walls observed for 12-year long-term performance. The horizontal deformation of the geosynthetics-wrapped-facing GRS walls shows a passive behavior along one third of the wall height, from top going downwards, and active behavior for the rest of the wall height. Even if the geogrid and nonwoven geotextiles are exposed directly to sunlight and rainfalls in a span of 12 years, they have functioned well as wall facing. Therefore, the geosynthetic reinforcement material is strong enough to resist ultraviolet rays.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.23-36
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• 2008

본 연구는 측방변형을 일으키는 수평모래지반에 매설된 사각형 수동열말뚝의 모형실험에 대한 것이다. 말뚝의 형상, 열말뚝의 위치, 말뚝의 간격과 지반변형에 따른 열말뚝의 특성을 고찰하고자 하였다. 실험결과는 다음과 같다. 수평응력의 분포양상은 말뚝의 형상과 위치에 따라 삼각형, 사다리꼴, 사각형의 형태로 다양하게 나타났다. 휨모멘트는 B-type의 경우 outer pile이 inner pile보다 크게 나타났으나, H-type의 경우는 inner pile이 outer pile 보다 크게 나타났다. 수평저항력비$(R_f)$는 말뚝의 형상에 관계없이 열말뚝의 수평간격이 증가함에 따라 증가하는 경향으로 나타났다. 수평저항력의 작용점위치(Y/L)는 지반변위와 수평간격에 따라 큰 변화를 보이지 않으며, H-type이 B-type보다 조금 크게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.61-73
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• 2018

쏘일네일 보강지반에 전단변형이 발생하면 쏘일네일 주변지반에는 수동토압이 유발되고, 전단변형의 증가는 주변지반의 토압 변화와 쏘일네일의 변형 및 부재력 변화를 야기한다. 본 연구에서는 대형 직접전단시험기를 이용하여 쏘일네일의 수직방향으로 전단변형을 유발하면서 쏘일네일의 전단거동을 실험적으로 분석하였으며, 수치해석을 통해 검증하였다. 전단면에서 이격된 쏘일네일의 정착부 길이(6D, 8D, 10D, 12D) 변화를 변수로 전단시험을 실시하였다. 연구결과, 전단변형의 지속적인 증가는 그라우트의 손상을 유발함을 확인하였으며, 정착부 길이변화에 따른 영향을 확인하였다. 모형시험과 수치해석을 통해 분석된 쏘일네일의 전이길이는 0.2~0.22m로 기존 연구에서 제시한 0.1m보다 크게 증가하였으며, 전단영역은 전단면에서 0.6m까지의 범위로 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.789-799
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• 2019

교대, 통로박스 등 말뚝기초로 지지된 구조물에서는 침하가 거의 발생하지 않지만, 구조물 저면 하부에는 공동이 발생하게 된다. 이에 따른 문제점으로는 측면지반에서 공동으로 유출된 토사에 의해 구조물 측면 지반의 침하를 가속화하여 더 큰 침하가 발생하게 된다. 따라서 말뚝 기초로 지지된 구조물 하부의 공동 발생으로 인한 문제점을 예방하고자 구조물의 측면에 쉽게 설치가 가능한 토사유입차단판(soil Flow Protector; 이하 'FLP')이 개발되었다. 본 연구에서는 FLP의 침하감소 효과를 입증하고 최적 길이를 산정하고자 실내모형실험을 수행하였고, 그 결과 FLP의 설치함으로서 측면지반의 침하량이 감소하고 공동으로의 토사 유출을 방지하였고, FLP의 강성이 작으면 상부의 토압은 정지 또는 주동영역이 되어 안정성에 유리하지 않지만, 충분히 크면 상부의 토압은 수동영역이 되어 안정성에 유리하다. 또한 FLP의 강성이 작은 경우에는 일정 길이 비 이상에서는 오히려 감소하였으나, 큰 경우에는 설치길이가 증가할수록 침하량 감소에 효과적이다. 이에 따른 박스구조물 높이(H = 250 mm)에 대한 최적 길이 비는 연성 1.38, 강성 0.73으로 산정되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.123-132
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• 1990

본논문(本論文)은 굴(堀)착깊이에 따르는 지중연속벽(地中連續壁)의 토지변동(土地變動)에 관(關)하여 벽체(壁體)의 강성(剛性), 흙의 밀도(密度), 근입(根入)깊이비(比) 벽체이동(壁體移動)에 기인(起因)되는 strut 설치지점(設置地點)의 선행변위등(先行變位等)의 요소(要素)들을 고려(考慮)한 탄소성(彈塑性) model을 제시(提示)하고 몇 가지 경우(境遇)에 대(對)하여 수치해석(數値解析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 변동영역(變動領域)에서의 탄소성한계비(彈塑性限界比)는 벽체(壁體)의 강성(剛性), 모래의 밀도(密度) 및 근입(根入)깊이비(比)가 증가(增加)됨에 따라 감소(減少)되는 현상(現像)을 나타낸다. 2. 벽체(壁體)의 최대(最大) 휨-모멘트값은 모래의 밀도(密屠)가 클수록 감소(減少)하고 벽체강성(壁體剛性)의 영향(影響) 근입(根入)깊이비(比)에 비례(比例)하여 커진다. 3. 최대(最大) strut 반력(反力)은 모래의 밀도(密度)에 반비례(反比例)한다. 4. strut 설치지점(設置地點)의 지중선행변위(地中先行變位)는 deflection에 큰 영향(影響)을 줌으로 반드시 고려(考慮)되어야한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권4호
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• pp.53-62
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• 2006

최근 우리나라는 연약지반으로 구성된 서해안과 남해안의 해안매립지역에 도로, 신항 등 건설사업 진행시 수평하중이 말뚝두부에 작용할 경우, 지반은 부동의 상태에서 말뚝의 이동에 저항하여 작용하는 연약지반의 측방유동과 수동말뚝에 대한 문제점이 종종 논의되고 있다. 본 연구에서는 인천 ${\bigcirc}{\bigcirc}{\bigcirc}{\bigcirc}$ 부두 건설공사 과정에서 발생되는 측방유동에 따른 구조물 및 지반의 변형을 분석하기 위하여 현장계측을 실시하였고, 유한요소 해석 프로그램인 AFFIMEX Version 3.4를 이용하여 현장계측 결과와 비교분석하였다. 수치해석에 의한 변위 결과는 시공단계별로 초기응력상태, 말뚝항타, 모래치환, 사석층설치, 준설매립, 배수층설치, 상재하중재하, 상재하중재하 및 제하 후 방치 등으로 구분하여 구조물과 기초지반에 발생된 연직 및 측방 변위를 분석하였다. 현장계측과 수치해석 결과, 안벽호안의 침하량은 계측이 시작된 시점으로부터는 이미 많은 침하가 발생된 것으로 나타났으며, 계측일로부터는 준설매립에 의한 성토작업을 개시하는 시점에서 가장 많은 양의 침하가 발생되었고, 성토가 완료된 시점으로부터 침하량은 수렴하였다. 전체적으로 수치해석에 의한 결과치가 계측을 통한 결과치보다 크게 나타났다.