• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권3호
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• pp.41-52
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• 1990

To investigate the liquefaction potential of sands, a series of untrained cyclic triaxial compression tests is carried out on the samples of Ottawa, Joomoonjin, Hn river and Hongseung sands. The constitutive equations of sands are derived to explain the mechanical behavior of sands under cyclic stresses, and are applicable to liquefaction analysis. The following results are obtainded in this study. 1. Sands with the lower confining pressure or relative density are to be easily liquefied, and when the amplitude of cyclic stress are large, liquefaction takes places over only a few cycles. 2. Stress ratio, porewater pressure ratio and cyclic shear strains are to be good criteria to evaluate liquefaction potential of sands. 3. Hongseung sands which contains some silty clay shows higher dynamic properties than other sands. 4. The dynamic behaviors of undisturbed Hongseung sand are about same as those of dense sands. It is noted that undisturbed Hongseung sand shows higher liquefaction potential than the samples made by pluviation under same relative density, 5. The constitutive equations of soils under cyclic loads are developed based on the theory of elasto-plasticity, logarithmic stress-strain rela'tionship, non-associated flow rule and the concept of the boundary surface. The derived equations is applicable to predict the behavior of sands under cyclic loads and liquefaction potential with a higher accuracy. 6. Based on results of the study it may be concluded that cracks of the foundations and dislocation of the structures at Hongseung earthquakes(Oct. 7, 1978, Richter scald 5.2) are not brought by the liquefaction process.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권3호
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• pp.247-258
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• 2019

Soil strength and failure surface geometry directly influence magnitudes of passive earth thrust acting on geotechnical retaining structures. Accordingly, it is expected that as long as the shape of the failure surface geometry and strength parameters of the backfill are known, magnitudes of computed passive earth thrusts should be highly accurate. Building on this premise, this study adopts conventional method of slices for calculating passive earth thrust and combines it with equations for estimating failure surface geometries based on in-situ stress state and density. Accuracy of the proposed method is checked using the results obtained from small-scale physical retaining wall model tests. In these model tests, backfill was prepared using either air pluviation or compaction and different backfill relative densities were used in each test. When the calculated passive earth thrust magnitudes were compared with the measured values, it was noticed that the results were highly compatible for the tests with pluviated backfills. On the other hand, calculated thrust magnitudes significantly underestimated the measured thrust magnitudes for those tests with compacted backfills. Based on this observation, a new approach for the calculation of passive earth pressures is developed. The proposed approach calculates the magnitude and considers the influence of locked-in stresses that are the by-products of the backfill preparation method in the computation of lateral earth forces. Finally, recommendations are given for any geotechnical application involving the compaction of granular bodies that are equally applicable to physical modelling studies and field construction problems.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.1431-1437
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• 2008

The small-strain shear modulus ($G_{max}$) of uncemented sand is affected by the the mean principal stress and void ratio, and it has been known that the cementation and aging also affect to $G_{max}$ of sand. For extensive understanding about the effect of cementation on the $G_{max}$ of sand, a series of bender element tests was conducted on the cemented specimens prepared in a large calibration chamber by pluviation of the sand-gypsum mixture. It was observed from the experimental results that the $G_{max}$ of cemented sand is higher above 10 times than value of uncemented one, and it increases exponentially with the gypsum content increases. Whereas, the increase of the vertical stress from 50kPa to 200kPa and the relative density from 40% to 80% result in 20~30% and 2 times increase of $G_{max}$, respectively. It means that the gypsum content, that is cementation level, is the most influential factor on the $G_{max}$ of cemented sand. In addition, the effect of relative density on $G_{max}$ was more apparent on cemented sand than uncemented one.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권12호
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• pp.69-78
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• 2016

최근에 해상 풍력발전기의 기초구조물로 석션 버켓기초가 적용되고 있다. 그런데, 석션기초는 보통 해양 연약지반에 설치되므로 장기 반복하중에 의해 누적변위가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 1-g 모형실험을 수행하여 장기 수평 반복하중을 받는 석션 버켓기초의 누적 회전각을 분석하였다. 지반조건은 2가지 밀도의 건조 사질토 지반에 대하여 실험하였다. 모형석션 버켓기초의 근입깊이, 모형지반의 밀도, 반복하중의 크기를 변화시키며 실험을 수행하였다. 수평 반복하중은 일방향 재하로 최대 $10^4$번까지 재하하였다. 실험결과, 석션 버켓기초의 누적회전각은 재하횟수와 재하진폭이 증가에 비례하여 증가하였다. 실험결과를 이용하여 건조 사질토 지반에 근입된 석션 버켓기초의 장기 누적회전각을 산정할 수 있는 경험식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.25-35
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• 2018

구조물-지반-구조물 상호작용을 확인하기 위하여 다양한 크기를 가지는 얕은 기초에 대하여 원심모형실험에 의한 진동대실험을 실시하고 결과를 분석하였다. 낙사법을 이용하여 지반을 조성하였으며, 두 기초의 이격 거리 및 매립에 따른 거동을 평가하였다. 원심모형실험 시 측정된 깊이별 지반 가속도는 입력 지진파의 크기가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 증폭 현상에 의하여 지표면에서 가장 큰 값을 보였다. 두 기초의 이격 거리가 줄어듦에 따라 구조물-지반-구조물 상호작용에 의하여 가속도 응답 스펙트럼 비(RRS)의 크기는 커지며, RRS 값이 최대가 되는 주기는 줄어 들었다. 동일한 이격 거리에서 기초가 지반에 매립될 경우, 두 기초의 RRS는 감소하는 경향을 보였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권4호
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• pp.65-82
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• 1993

주응력회전시 모래의 응력-변형률 거동을 조사하기 위하여 Santa Monies해변의 모래에 대 한 비틀림전단시험이 여러가지 응력경로에 대해 실시되었다. 모래에 대한 비틀림전단시험에서는 점토에서와 달리 Torque의 작용방향을 시계방향과 반시계방향 모두에 대해 작용하였으며, 공시체의 측방변형량 측정도 내부압축실의 체적변형량으로부터 평균 변형량을 측정함으로 점토시 사용하였던 Clip gage를 제거하여 시험을 보다 편리하게 할 수 있었으며 어느 일부분에서 측정했던 측방변형을 대표값으로 사용하였던 단점을 보완하였다. 그리고 공시체의 제작은 모래를 공중낙하법에 의해 실시하여 밀도를 균등하게 만들었으며 공시체의 체적변형량은 COI 가스를 이용하여 체적변형량 측정을 보다 정확하게 할 수 있었다. 시험결과로부터 비틀림전단시험에 의한 모래의 응력 -변형률 거동이 조사되었으며 또한 주응력축 회전효과가 검토되었다. 그리고 연직응력이나 전단응력중 하나가 고정인 상태에서 다른 하중을 작용하였을시 선행하중에 의한 결합효과(coupling effect)에 의해 선행하중에 대한 전단변형률과 연직변형률이 계속 관찰되었다. 한편 축변형률에 대한 주응력비 o1/o3의 관계에서 파괴가 발생하는 축변형률의 위치는 축차주응력비 b(=(o2-o3)/(o1-o3))가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권11호
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• pp.5-15
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• 2009

낙동강 델타지역 퇴적토의 동적변형특성에 관한 데이터베이스 구축의 일환으로서 낙동강 모래의 변형특성을 조사하였다. 시험시료는 낙동강 중류와 하구언 인근에서 채취하였으며, 시편은 건조낙사법에 의하여 성형하였다. 성형된 시험시편으로 공진주/비듦전단시험을 수행하였고, 시험시 다양한 영향요소(구속압, 상대밀도, 변형률크기, 반복하중횟수)를 조사하였다. 시험결과는 Ramberg-Osgood 모델과 Modified Hyperbolic 모델을 적용하여 정규화전단계수 감소곡선과 감쇠비곡선으로 나타내었으며, 기존문헌에서 제시하는 곡선들과 비교한 결과 약간의 차이를 보였으나, 전반적으로 유사한 경향을 보여주었다. 본 RC/TS 실험으로부터의 결과는 향후 낙동델타지역의 사질토지반의 동적응답 거동을 분석할 때 매우 중요한 자료로 쓰일 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권5호
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• pp.431-441
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• 2024

A newly developed line-style sand pluviator has been calibrated to prepare repeatable sand specimens of specific statuses of compactness and homogeneity for laboratory tests. Sand is falling via a bottom slot of a fixed hopper, and by moving the sample container under the slot, the container is evenly filled with sand. The pluviator is designed with high flexibility: The falling height of sand, the hopper's opening width and the relative moving speed between the hopper and the sample box can be easily adjusted. By changing these control factors, sand specimens of a wide range of densities can be prepared. A series of specimen preparation was performed using the coarse Merwede River sand. Performance of the pluviator was systematically evaluated by exploring the alteration of achievable density, as well as checking the homogeneity and fabric of the prepared samples by CT scanning. It was found that the density of prepared coarse sand samples has monotonic correlations with none of the three control factors. Furthermore, CT scanning results suggested that the prepared samples exhibited excellent homogeneity in the horizontal direction but periodical alteration of density in the vertical direction. Based on these calibration test results, a preliminary hypothesis is proposed to describe the general working principles of this type of pluviators a priori, illustrating the mechanisms dominating the non-monotonic correlations between control factors and the relative density as well as the vertically prevalent heterogeneity of specimens. Accordingly, practical recommendations are made in a unified framework in order to lessen the load of similar calibration work.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.543-552
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• 1994

본 연구는 공중낙하법으로 만든 공기건조 상태의 일본의 표준사인 풍포사(豊浦砂)(Toyoura sand)와 영국의 표준사인 Silver Leighton Buzzard sand 공시체를 배수상태에서 평면 변형율 압축시험을 실시하여, 구속압이 모래의 변형 강도특성에 미치는 영향을 조사하였다. 축방향 변위와 수평방향의 변위는 변형율수준(strain level) $10^{-6}$에서 파괴상태까지를 연속적으로 구할 수 있는 장치를 사용하여 정도 높게 측정함으로써 미소변형에서 파괴상태까지의 응력 변형율 특성을 상세히 연구하였다. 그 결과, 극저구속압에서는 구속압이 작아져도 내부마찰각 ${\sigma}^{\prime}{_{max}}=arcsin\{({\sigma}{_1}^{\prime}-{\sigma}{_3}^{\prime})/({\sigma}{_1}^{\prime}+{\sigma}{_3}^{\prime})\}_{max}$가 급격히 크게 되지는 않아, Bolton의 경험식을 사용할 시는 어느 정도 구속압이 클 때만 적용 가능하다는 것을 알았다. 또, 모래의 강성률은 근사적으로 구속압의 m승에 비례하는데(G or $E{\propto}{\sigma}{_3}^{{\prime}m}$), 이때 m은 변형율수준 $10^{-4}$이하에서는 약 0.4 정도이고 변형율=$10^{-1}$에서는 $m{\fallingdotseq}0.9$ 정도이었다. 이러한 경향은 모래의 종류, 혹은 시험종류에 따라 거의 변화하지 않음을 알았다. 이것은 구속압이 작을수록 강성률의 변형율수준 의존성, 응력수준 의존성이 크게 되는 것과 대응한다. 끝으로, Rowe의 응력-다이러턴시 관계는 미소 변형율수준($10^{-4}$ 이하)에서 파괴까지 거의 직선적으로 성립하고, 구속압의 영향을 거의 받지 않는다는 것을 알았다.

• 지질공학
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• 제24권1호
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• pp.111-122
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• 2014

지반에 대한 정확한 이해를 위해 비교란 시료의 채취를 통한 실내실험이 필수적이며, 사질토 지반의 비교란 시료 채취는 인공동결공법에 의한 방법이 가장 효과적인 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 유사한 상대밀도를 가지는 동결-융해시료와 비동결시료의 비배수 삼축압축실험을 이용한 강도평가와 실험과정에서 측정한 압축파와 전단파 속도의 특성변화를 관찰하는 것이다. 인공동결공법에 의해 채취된 사질토 동결 시료를 모사하기 위해 주문진 표준사를 이용하여 수중강사법으로 60%와 80%의 상대밀도를 가지는 동결시료와 비동결시료를 조성하였다. 동결된 시료는 삼축압축실험용 페데스탈에 거치하여 자연융해하면서 1분 간격으로 시료의 온도를 측정하였다. 시료가 완전히 융해된 후 비동결시료와 동일한 방법으로 실험을 실시하였으며, 포화, 압밀, 전단과정에서 연속적으로 압축파와 전단파를 측정하여 속도를 산정하였다. 실험결과, 동결시료는 비동결시료에 비하여 축차응력과 전단강도는 감소하는 결과를 보였지만, 내부마찰각은 동결-융해의 여부와 상관없이 일정한 값을 나타내었다. 압축파 속도는 포화과정에서 B-value가 증가함에 따라 약 1800 m/s까지 증가하여 수렴하였으나, 압밀과정과 전단과정에서는 일정하게 유지되는 경향을 보였다. 전단파 속도는 포화과정에서 B-value가 증가함에 따라 감소하였고, 압밀과정과 전단과정에서는 시료가 받는 유효응력의 변화에 따라 거동하였다. 실험과정에서 압축파 속도는 상대밀도와 동결-융해여부에 상관없이 유사한 경향을 나타내었으나, 전단파 속도는 같은 상대밀도를 가지더라도 동결-융해시료가 비동결시료에 비해 작은 값을 나타내었다. 본 연구는 동결-융해시료와 비동결시료의 삼축압축실험 결과와 탄성파 특성을 비교함으로써 향후 인공동결공법으로 채취된 비교란 동결시료의 강도평가를 위한 예비실험으로 의의가 있다.