• 제목/요약/키워드: sand layer thickness

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빌딩하부 모래자갈층에서 터널시공 중 발생한 지표침하에 의한 빌딩의 손상 (Risk Of Buildings Damage Due To Subsidence During Tunnelling Under The Buildings In Sand-Gravel Layer)

  • 김치환
    • 터널과지하공간
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    • 제25권4호
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    • pp.383-396
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    • 2015
  • 모래자갈층에서 터널굴착 시 발생하는 지표침하에 의해 지상빌딩에 발생하는 손상도를 분석하였다. 모래자갈층의 두께와 터널까지의 심도는 약 20m이고 터널의 폭과 높이는 각각 12m, 8.6m이다. 터널은 막장전방을 3열의 강관다단그라우팅으로 보강하면서 시공하였다. 터널시공 중에 빌딩주변 36개소에서 지표침하를 계측하였고 이를 이용하여 3차원 지표침하면을 구하고 빌딩의 위치에 따라 처짐비와 수평변형율로 빌딩의 손상도를 평가하였다. 시공 중 계측된 지표침하는 약 1~4mm로 작았고 빌딩은 수평압축변형을 받는 상태가 되어 빌딩에 손상이 발생하지 않았다.

동토 플랜트 유체기계 구조물 설치를 위한 PET 골재적용 말뚝의 주면작용 수평력 평가 (Evaluation of Horizontal Force on Pile Shaft Surrounded by Vertical PET Aggregate Layer for Fluid Machinery Structure Installation in Cold Region's Plant)

  • 지수빈;장성민;황순갑;이기철;김동욱
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.43-47
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    • 2016
  • Pile foundations constructed on extremely cold regions cause serviceability problems of superstructures from repeated actions of ground freezing and thawing. Oil sand module plants are mainly constructed on seasonal frozen ground. Due to the freezing and thawing actions of grounds, vertical movements of piles have been observed. To solve these erratic pile movement problems, thin vertical layer of PET aggregates is installed around the pile shaft to prevent potential unfavorable pile movements. There is no known method to calculate "thin PET aggregate layer" -surrounded pile shaft resistance (capacity) against vertical loads; therefore, this experimental research is conducted. Specifically, in this study, horizontal (normal) pressures on pile shaft were assessed varying PET aggregate layer thickness based on the experiment.

2개층 사질토지반에서 단일 강성말뚝의 수평거동에 대한 두부 구속영향 (Effect of Pile Head Constraint on Lateral Behavior of Single Rigid Pile in Two-Layered Sand Soil)

  • 김영수;서인식;김병탁;이상웅
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.217-224
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    • 1999
  • This Paper shows the results of a series of model tests on the behavior of single rigid Pile, which subjected to lateral load, in non-homogeneous Nak-Dong River sands, consisted of two layers, upper and lower layers. The purpose of the present paper is to investigate the effect of ratio of lower layer thickness to embedded pile length ratio of soil modules of upper to lower layer (E$\sub$h1//E$\sub$h2/) and pile head constraint condition on the characteristics of lateral behavior of single pile. These effects can be quantified only by the results of model tests. As a model test result, in non-homogeneous sand, it shows that the lateral behavior depends upon the ratio of soil modules of upper to lower layer more than other factors. And, in respect of deflection, it was found that the reduction ratio of deflection by pile head fixity is the value of 0.5 and 0.6 for E$\sub$h1//E$\sub$h2/=0.18 and E$\sub$h1//E$\sub$h2/=5.56, respectively. The critical thickness of lower layer on the change of deflection is about 25 - 50% of pile embedded length. Also, in respect of maximum bending moment it was found that the reduction ratio of maximum bending moment by pile head fixity is the value of 0.55 and 0.7 for E$\sub$h1//E$\sub$h2/=0.18 and E$\sub$h1//E$\sub$h2/=5.56, respectively.

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한국형포장설계프로그램 및 유한요소해석을 이용한 동상방지층의 구조적 성능 평가 (Finite Element Analysis of Structural Performance of Anti-Freezing Layer via the Korea Pavement Research Program)

  • 김도완;이준규;문성호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.83-90
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    • 2016
  • PURPOSES : Nowadays, cavity phenomena occur increasingly in pavement layers of downtown areas. This leads to an increment in the number of potholes, sinkholes, and other failure on the road. A loss of earth and sand from the pavement plays a key role in the occurrence of cavities, and, hence, a structural-performance evaluation of the pavement is essential. METHODS: The structural performance was evaluated via finite-element analysis using KPRP and KICTPAVE. KPRP was developed in order to formulate a Korean pavement design guide, which is based on a mechanical-empirical pavement design guide (M-EPDG). RESULTS: Installation of the anti-freezing layer yielded a fatigue crack, permanent deformation, and international roughness index (IRI) of 13%, 0.7 cm, and 3.0 m/km, respectively, as determined from the performance analysis conducted via KPRP. These values satisfy the design standards (fatigue crack: 20%, permanent deformation: 1.3 cm, IRI: 3.5 m/km). The results of FEM, using KICTPAVE, are shown in Figures 8~12 and Tables 3~5. CONCLUSIONS: The results of the performance analysis (conducted via KPRP) satisfy the design standards, even if the thickness of the anti-freezing layer is not considered. The corresponding values (i.e., 13%, 0.7 cm, and 3.0 m/km) are obtained for all conditions under which this layer is applied. Furthermore, the stress and strain on the interlayer between the sub-grade and the anti-freezing layer decrease gradually with increasing thickness of the anti-freezing layer. In contrast, the strain on the interlayer between the sub-base and the anti-freezing layer increases gradually with this increase in thickness.

강성지반위 사질토층에 위치한 얕은기초의 침하량특성분석 (Analysis of Settlement Characteristics of Shallow Foundation on Sandy Soil Overlained by Rigid Ground)

  • 황희석;김동건;유남재
    • 산업기술연구
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    • 제34권
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    • pp.45-52
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    • 2014
  • In this paper the settlement characteristic of shallow foundation on sandy soil overlained by rigid ground was investigated by analyzing results of model tests. For model experiments, model tests were performed with sandy soils sampled from the field, changing the relative density of sandy soil and the ratio of thickness of sandy layer(H) to the width of model strip footing(B). As result of tests, settlement of sandy soils increases as the value of H/B increases, whereas it increases with relative density of soil. Bearing capacity decreases as the thickness of the sand layer relative to the footing width increases. In order to analyze the settlement characteristics of sandy ground, the results of model tests were compared with the predicted values using the empirical formulas proposed by Terzaghi, De Beer and Schmertmann. The method by De Beer was found to be in good agreements with test results.

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유한요소해석을 통한 다층지반에서의 버킷기초 수직지지력 산정 (Evaluation of Vertical Bearing Capacity of Bucket Foundations in Layered Soil by Using Finite Element Analysis)

  • 박정선;박두희;윤세웅;만도카일 사이둘라
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권7호
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    • pp.35-45
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    • 2016
  • 해양구조물을 지지하기 위해 사용되는 버킷기초를 설계하는데 있어 수직지지력을 정확하게 예측하는 것은 중요하다. 사질토 또는 점성토 지반에 설치된 버킷기초의 수직지지력에 대한 실험적, 이론적 연구가 많이 수행되었지만, 실제와 같은 다층지반에서의 산정방법은 명확하게 제시되지 않았다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 유한요소해석을 수행하여 점성토 지반 위의 사질토 층에 설치된 버킷기초의 수직지지력을 산정하였다. 사질토의 마찰각, 점성토의 비배수전단강도, 사질토 층 두께, 기초의 장경비가 다양한 조건에 대하여 매개변수 해석을 수행하였으며, 이들의 영향에 따른 지반의 파괴 메커니즘 차이를 분석하였다. 최종적으로 수치해석을 수행하여 얻어진 극한지지력의 결과를 바탕으로 버킷기초 설계에 사용할 수 있는 지지력 산정 차트를 제시하였다. 또한 설계차트에 직접 제시되어 있지 않은 조건에 대해서는 차트에 제시된 값에 선형보간법을 적용하여 버킷기초의 선단지지력을 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

비균질 사질토 지반에서 단일 휨성말뚝의 수평거동에 대한 말뚝 두부 구속효과 연구 (Effect of Pile Head Constraint on Lateral Behavior of Single Flexible Pile in Non-homogeneous Sand)

  • 김병탁;김영수;정성관
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.65-80
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    • 1999
  • 본 논문은 2개 층으로 이루어진 비균질 낙동강 사질토 지반에서 수평하중을 받은 단일 휨성말뚝의 수평거동에 대한 모형실험 결과들을 고찰하였다. 본 연구의 목적은 말뚝의 수평거동 특성에 대한 말뚝두부 구속조건(Free & Fix), 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 두께비(H/L), 그리고 상하부지반의 지반반력계수비$(E_{h1}/E_{h2)$의 영향에 관하여 실험적인 연구를 수행하고 이러한 영향들을 정량화 할 수 있는 실험결과를 얻었다. 모형실험 결과들에 의하면, 비균질 지반에서 수평거동은$(E_{h1}/E_{h2)$에도 의존하는 것으로 나타났다. 수평변위 측면에서의 균질지반에 대한 비균질 지반의 수평변위비$(y_{H/L}/y_{H/L}=0,\; y_{H/L}/y_{H/L}=1.0)$와 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 두께비(H/L)의 관계는 지수 함수식으로 표현되는 실험식을 제안하였다. 또한, 본 연구에서는 최대 휨모멘트 측면에서의 H/L 과 $MBM_{fixed-head}/MBM_{free-head}$관계는 모형실험 결과들로부터 직선함수의 실험식을 제안하였다.

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지표레이다(GPR) 탐사에 의한 하상퇴적물 조사

  • 장현삼;정성태
    • 지구물리
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    • 제5권1호
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    • pp.51-62
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    • 2002
  • 지표레이다(GPR)를 이용하여 하상 퇴적물 조사를 수행하였다. 조사지역은 수심이 약 2.5 m 정도로 얕고, 물이 흐르지 않는 호수이며, 조사대상인 뻘(mud)층의 두께가 얇아 GPR이 매우 효율적인 탐사방법이다. 조사결과 수심하부 층서구조, 즉 mud층, 모래층, 자갈 및 기반암의 구조를 확실하게 파악할 수 있었다. 특히 mud층의 분포 및 총 퇴적량은 향후 이 지역에서의 준설을 위한 기초자료로 매우 중요하게 사용될 수 있을 것이다.

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Ultimate Uplift Capacity of Circular Anchors in Layered Soil

  • Shin, Eun-Chul;Das, Braja-M
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권3호
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    • pp.63-72
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    • 1998
  • 단단한 모래층 하부에 위치한 연약점토층에 설치된 수평 원형 앵커들의 극한 상향 인발력에 대한 실내모형실험 결과들을 제시하였다. 점토층의 한계매립비에 대한 효과를 평가하였다. 순극한상향인발력을 도출할 수 있는 단순화한 방법을 제시하였다.

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Simulation of monopile-wheel hybrid foundations under eccentric lateral load in sand-over-clay

  • Zou, Xinjun;Wang, Yikang;Zhou, Mi;Zhang, Xihong
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제28권6호
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    • pp.585-598
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    • 2022
  • The monopile-friction wheel hybrid foundation is an innovative solution for offshore structures which are mainly subjected to large lateral eccentric load induced by winds, waves, and currents during their service life. This paper presents an extensive numerical analysis to investigate the lateral load and moment bearing performances of hybrid foundation, considering various potential influencing factors in sand-overlaying-clay soil deposits, with the complex lateral loads being simplified into a resultant lateral load acting at a certain height above the mudline. Finite element models are generated and validated against experimental data where very good agreements are obtained. The failure mechanisms of hybrid foundations under lateral loading are illustrated to demonstrate the effect of the friction wheel in the hybrid system. Parametric study shows that the load bearing performances of the hybrid foundation is significantly dependent of wheel diameter, pile embedment depth, internal friction angle of sand, loading eccentricity (distance from the load application point to the ground level), and the thickness of upper sandy layer. Simplified empirical formulae is proposed based on the numerical results to predict the corresponding lateral load and moment bearing capacities of the hybrid foundation for design application.