• Geomechanics and Engineering
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• 제16권3호
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• pp.217-231
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• 2018

Clayey soils with swelling and shrinkage characteristics have been major causes for many problems in roads, buildings and other civil engineering infrastructure in various areas of Pakistan, particularly where there are several patches of such soils on either side of Indus River. As the consistency characteristics are directly related with the variation of moisture content; therefore, this study was explicitly focused to investigate the effect of lime and wheat straw on the consistency characteristics of clayey soils with relatively high swelling and shrinkage characteristics. The consistency test results indicate that by the increase in lime content there is a decrease in the plasticity index of soil; for instance, 10% lime content resulted to 59% decrease in the plasticity index value. On the other hand; the addition of wheat straw resulted in a significant increase in the plasticity index; for instance, 10% wheat straw content resulted to a 120% increase in the plasticity index. This study has further shown that the shrinkage and swelling of clayey soils which resulting to several problems in the civil engineering infrastructures may adequately be managed through mixing an appropriate amount of lime and wheat straw as soil stabilizing agent for both immediate and long-term effects.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
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• pp.68-75
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• 2010

Around the Nakdong River which is one part of the repairing business of 4 Grand Rivers currently being constructed, sandy ground is distributed throughout the wide area. Many civil engineering structures such as small and medium sized dams, flood control basins, and redevelopment of reservoirs and retention reservoirs are scheduled to be constructed, so the prevention measures for liquefaction are surely needed. To identify such liquefaction, a lot of factor affecting the strength of liquefaction were studied through laboratory investigation. Most of the conducted study was about clean sands, but in the case of the real ground the sand can exist not in the clean conditions but in the conditions mostly including sand of fine grained soil. The sand of fine grained soil has become a significant factor to assess liquefaction because many cases of liquefaction happened in the silty and clayer soil. In this study, un-drained tests of plasticity index of fine grained particles were conducted with the sands from Nakdong River. In result, the study shows that dynamic shear strength characteristics differ according to the plasticity index.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권11호
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• pp.73-84
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• 2013

사면 내 토사가 붕괴되거나 토석류가 발생하는 경우 파괴면에 작용하는 전단강도는 0에 가깝게 되면서 토사가 비점성 액체와 같이 유동한다. 점성토는 함수비 증가에 따라 그 연경도가 달라지며 액체상태로 바뀌는 액성한계에서 도 약간의 전단강도를 가진다. 본 연구에서는 점성토의 전단강도가 0이 되어 흐름을 유발하는 함수비를 찾고자 하였 다. 카올리나이트, 벤토나이트, 그리고 카올리나이트(50%)+벤토나이트(50%)와 같은 세 종류의 점토에 혼합수로 증류 수, 해수, 또는 미생물용액을 혼합하여 액성한계 상태로 만든 다음 함수비를 단계적으로 증가시키면서 토베인 시험기 를 이용하여 비배수전단강도를 측정하였다. 액성한계와 소성한계에서 비배수전단강도의 범위는 각각 3.6-9.2kPa와 24-45kPa 정도이었다. 한편 측정 결과로부터 비배수전단강도가 급격하게 변화하는 값에 해당하는 함수비를 흐름함수 비(Flow Water content)로 정의하였으며, 비배수전단강도가 0이 될 때의 함수비를 흐름한계(Flow Limit)로 정의하였다. 그리고 흐름한계와 액성한계의 상관관계를 살펴보기 위하여 흐름한계와 액성한계의 차이를 점성지수(Cohesive Index) 로 정의하였다. 또한 흐름한계와 소성한계의 차이를 새로운 소성지수(New Plasticity Index)로 정의하였으며, 흐름한계를 이용하여 새로운 액성지수(New Liquidity Index)도 정의하였다. 흐름한계(Flow Limit)는 액성한계보다 1.5-2배 정도 높은 값을 보였으며, 새로운 소성지수는 기존 소성지수보다 2-5.5배 정도 높았다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.31-39
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• 2017

국내 해성 점성토의 강도증가율 평가시, 흙의 물리적 특성인 소성지수 및 액성한계만을 이용해서 비교적 쉽게 구할 수 있으므로 연약 지반 설계 실무에서 폭넓게 적용되어온 경험식, Skempton(1954, 1957) 및 Hansbo(1957)의 적용성을 분석하였다. Scandinavia 반도지역의 해성 점성토 지반에서 수행된 현장베인시험(FVT) 결과를 이용하여 제안된 두 식은 소성지수와 점토 함유량의 비례관계를 나타내는 국내 지반 조건에서는 적용성이 떨어지므로, 압밀 및 강도 산정을 위한 역학시험을 통해서 강도증가율을 평가하는 것이 적절한 것으로 분석되었다. 일축압축강도 저평가 경향의 인천, 화성 및 군산 저소성 토질의 결과를 제외하면, 소성지수에 관계없이 국내 해성 점성토 지반의 강도증가율은 대략 0.25~0.35 사이에서 분포하는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권2호
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• pp.289-297
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• 2019

Indiscriminate disposal of waste and citation of open dumpsites are some of the key factors affecting the various soil geotechnical properties. Atterberg limit and consolidation tests were conducted to determine the effects of two open waste dumpsites (Uselu Market and New Benin) on geotechnical properties of their underlying soils. Soil sample collected from Uselu Market dumpsite in Benin City metropolis showed slightly lower hydraulic conductivity (K) of $1.0{\times}10^{-6}$ with plasticity index of 18.53% compared to sample collected 1.6 m from the same dumpsite which had high K value of $2.42{\times}10^{-3}$ with plasticity index of 6.9%. Soil sample collected from New Benin dumpsite in Benin City metropolis showed slightly lower K of $1.45{\times}10^{-6}$ with plasticity index of 13.8% than sample collected 1.6 m from the same dumpsite which had high K value of $2.14{\times}10^{-2}$ with plasticity index of 6.0%. X-ray florescent analyser (X-MET 7000) and direct soil pH meter were used to determine the composition of the aforementioned soil samples. The result of samples collected from both dumpsites indicated a low hydraulic conductivity compared to samples collected 1.6 m from both dumpsites. Also, the chemical composition and pH of both dumpsite underlying soils indicated high level of soil contaminants with pH of 3.3 and 3.5 which is very acidic unlike pH of other samples which were in the neutral range (6.8-7.1). Hence, a liner is recommended for all dumpsites or engineered landfill systems to mitigate against the challenges associated with open waste dumping system in the environment.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.69-78
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• 2003

화강풍화토의 동결-융해 전후의 동적 거동을 구명하기 위하여 반복삼축압축시험을 수행하였다. 화강풍화토의 실트 함유량 20%이내에서 동결-융해를 받지 않은 공시체와 동결-융해를 받은 공시체를 구속압력을 변화시켜 동적 물성치인 전단탄성계수와 감쇠비의 변화 특성을 고찰하였다. 또한 점성토의 함유량을 각각 다르게 하여 소성지수의 변화에 따른 동결-응해 후의 동적 거동의 변화를 고찰하였다. 연구결과, 화강풍화토의 실트함유량이 증가할수록 전단탄성계수는 감소하였다. 그러나 동일한 밀도, 구속압력의 조건에서 동결-융해를 받은 화강풍화토의 전단탄성계수는 실트함유량에 관계없이 전단탄성계수에 큰 차이가 없었다. 점토를 함유한 소성지수 20이내의 화강풍화토의 전단탄성계수는 소성지수가 클수록 증가하였으며 동결-융해를 받게되면 전단탄성계수의 감소가 뚜렷하게 나타났다.

• 지질공학
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• 제9권2호
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• pp.135-145
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• 1999

동적 하중을 받는 지반반응 평가시 필요한 가장 중요한 변수 중에 하나가 지반의 전단탄성계수(G)이다. 지반의 동특성은 시간에 따라 변화하게 되는데, 이 점은 흔히 간과되어져 왔다. 이번 연구를 통하여 일정구속압에서 시간에 따라 변하는 토질 최대전단탄성계수($G_{max}$) 및 그 영향요소에 관해 고찰해보고 몇몇 경험식을 제안하고자 한다. 경험식 작성을 위해 고려된 요소는 선행응력과 선행변형율, 입자크기와 지속응력, 소성지수 등이고, 실제로 가장 큰 영향을 미치는 평균입자직경과 소성지수를 이용한 두개의 경험식을 작성하였다. 끝으로 $G_{max}$의 일시적 변화와 그 원인, 그리고 시간에 따라 증가하는 G가 시사하는 점에 대해 서술한다

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.15-26
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• 2004

반복삼축시험에 의한 반복하중 후 강도 및 강성의 예측법을 이용하여, 세립토에 대해서 직접단순 전단시험에서도 그 방법의 사용 가능성을 확인하여 보았다. 사용한 흙은 실트질 점토, 소성 실트와 비소성 실트이다. 반복삼축시험을 통해서 얻은 강도 및 강성 예측법을 직접단순 전단시험에 맞게 수정하여 시험 결과와 비교하였다. 특히, 세립토의 소성지수와 초기전단응력(ISSS)의 영향이 강조되었다. 연구결과는 (i) 세립토의 액상화강도비는 소성지수의 감소와 초기전단응력의 증가에 따라 감소한다. (ii)등가강성과 전단변형률의 관계에 미치는 소성지수와 초기전단응력의 영향은 그리 크지 않다. (iii) 정규화한 과잉간극수압의 증가에 따른 강도비의 저하는 세립토의 소성지수가 증가할수록 느리다. (iv) 활성도가 큰 소성실트의 강성은 과잉간극 수압의 증가에 따라 급속히 감소한다. (v) 반복삼축시험 결과를 이용한 반복하중후 강도 및 강성의 예측법을 이용하여 직접단순 전단시험 결과에 수정한 방법은 시험결과와 잘 어울리는 것으로 나타났다.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권2호
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• pp.97-115
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• 2024

In this paper, a database consisting of the dynamic shear modulus ratio and damping ratio test data of clay obtained from 406 groups of triaxial tests is constructed with the starting area of Xiong'an New Area as the research background. The aim is to study the nonlinear dynamic properties of clay in this area under cyclic loading. The study found that the effective confining pressure and plasticity index have certain influences on the dynamic shear modulus ratio and damping ratio of clay in this area. Through data analysis, it was found that there was a certain correlation between effective confining pressure and plasticity index and dynamic shear modulus ratio and damping ratio, with fitting degree values greater than 0.1263 for both. However, other physical indices such as the void ratio, natural density, water content and specific gravity have only a small effect on the dynamic shear modulus ratio and the damping ratio, with fitting degree values of less than 0.1 for all of them. This indicates that it is important to consider the influence of effective confining pressure and plasticity index when studying the nonlinear dynamic properties of clays in this area. Based on the above, prediction models for the dynamic shear modulus ratio and damping ratio in this area were constructed separately. The results showed that the model that considered the combined effect of effective confining pressure and plasticity index performed best. The predicted dynamic shear modulus ratio and damping ratio closely matched the actual curves, with approximately 88% of the data falling within ±1.3 times the measured dynamic shear modulus ratio and approximately 85.1% of the data falling within ±1.3 times the measured damping ratio. In contrast, the prediction models that considered only a single influence deviated from the actual values, particularly the model that considered only the plasticity index, which predicted the dynamic shear modulus ratio and the damping ratio within a small distribution range close to the average of the test values. When compared with existing prediction models, it was found that the predicted dynamic shear modulus ratio in this paper was slightly higher, which was due to the overall hardness of the clay in this area, leading to a slightly higher determination of the dynamic shear modulus ratio by the prediction model. Finally, for the dynamic shear modulus ratio and damping ratio of the engineering site in the starting area of Xiong'an New Area, we confirm that the prediction formulas established in this paper have high reliability and provide the applicable range of the prediction model.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.9-18
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• 2018

연약지반 설계에 중요한 지반정수는 압축지수($C_c$)이며, 현장의 압밀침하량 및 압밀침하속도를 산출하는데 필요하다. 이러한 압축지수 산정은 실내압밀시험을 통해 얻어지는데, 실내압밀시험에서는 반드시 시료교란이 발생하며, 이러한 교란현상을 보정하기 위하여 Schmertmann(1955)이 제시한 보정 압축지수 산정방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 최근 시료 샘플링기술의 발전과 국내 지반조건 등이 Schmertmann이 제시한 것과 상이하므로 이에 대한 검증이 필요하다. 이에 본 연구에서는 저소성 실트(ML), 저소성(CL) 및 고소성 점토시료(CH)에 대하여 교란도를 변화시켜 압밀시험을 실시하여 각각의 압밀곡선의 교차 간극비를 평가하였다. 시험결과 저소성 실트(ML)의 경우 $0.521e_0$, 저소성 점토(CL)의 경우 $0.404e_0$, 고소성 점토(CH)의 경우 $0.458e_0$로 산정되어, Schmertmann이 제시한 $0.42e_0$의 보정값과 다른 결과를 확인하였으며, 흙의 종류에 따른 소성지수(PI)를 활용한 보정식을 제안하였다. 그러나 본 연구결과는 한정된 지역에서의 시험결과이므로 흙의 소성도에 따른 압축지수 보정방법을 제시하기 위해서 다양한 국내 점토에 대한 후속연구가 필요할 것으로 판단된다.