Geosynthetic reinforced soil method in coarse-grained soils has been widely used in last decades. Two effective factors on soil-geosynthetic interaction are confining stresses and loading rate in clay. In terms of methodology, one pull-out test with four different strain rates, namely 0.75, 1.25, 1.75 and 2.25 mm/min, and three different normal stresses equal to 20, 50, and 80 kg have been performed on specimens with dimensions of 30×30×17 cm in the saturated, consolidated condition. The obtained results have demonstrated that activation of geosynthetic strength at contact surface depends on the applied stress. In addition, the increase in normal stress would increase the shear strength at contact surface between clay and geogrid. Moreover, it is concluded that the strain rate increment would increase the shear strength.
The B value on the saturated soil is commonly known as the amount of 1. Usually this concept is consistent with the condition that effective stress is equal to zero, but it was reported in some literatures that the B value was less than 1 in spite of saturated condition in the test of very stiff material such as rock and quasi-stiff material on which the stiffness can be mobilized because of effective stress not equal to zero. In this study the B value was measured on various effective stress conditions on normally consolidated clay. The test results in the B value less than 1 in spite of perfect saturation. The measured excessive pore water pressure was not only smaller than the change of the total stress, but also the function of time on clay.
A significantly thick zone of steep slopes is commonly encountered above groundwater table and the soils within this zone are unsaturated with negative pore-water pressures (i.e., matric suction). Matric suction contributes significantly to the shear strength of soil and to the factor of safety of unsaturated slopes. However, infiltration during rainfall increases the pore-water pressure in soil resulting in a decrease in the matric suction and the shear strength of the soil. As a result, rainfall infiltration may eventually trigger a slope failure. Therefore, understanding of shear strength characteristics of saturated and unsaturated soils under shearing-infiltration (SI) conditions have direct implications in assessment of slope stability under rainfall conditions. This paper presents results from a series of consolidated drained (CD) and shearing-infiltration (SI) tests. Results show that the failure envelope obtained from the shearing-infiltration tests is independent of the infiltration rate. Failure envelopes obtained from CD and SI tests appear to be similar. For practical purposes the shear strength parameters from the CD tests can be used in stability analyses of slopes under rainfall conditions. The SI tests might be performed to obtain more conservative shear strength parameters and to study the pore-water pressure changes during infiltration.
Onturk, Kurban;Bol, Ertan;Ozocak, Askin;Edil, Tuncer B.
Geomechanics and Engineering
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제23권4호
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pp.301-311
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2020
In this study, shear strength behavior of fine-grained soils was investigated under unsaturated conditions. The samples in the unsaturated state were subjected to a net normal stress (σ-ua) of 40 kPa and different matric suctions (ua-uw) of 50, 100 and 150 kPa. The matric suction values applied in the triaxial tests were selected according to the bubbling pressures determined from the SWC curves. The study was carried out on prepared re-constituted cylindrical samples by uniaxial consolidation of soil slurries. First, consolidated drained (CD) triaxial compression tests were performed on the saturated samples and the cohesion and angle of internal friction were determined. After that, drained triaxial compression tests under matric suctions were performed on the unsaturated samples. In order to obtain unsaturated test results, cohesion and internal friction angle values of saturated samples were used. The nonlinear surface representing the shear strength surface was approximated consisting of two planes (double planar surface). The reason for the nonlinear behavior of some soils is that the amount of sand content contained in it is relatively high and the bubbling pressure/permanent water content value is relatively low.
In order to analyze the effect of the cyclic lateral loading on the response of a pile-soil system, a full-scale single steel pile was subjected to one-way cyclic loading. The test pile was driven into a bi-layered soil consisting of a normally consolidated saturated clay overlying a silty sandy layer, the site being submerged by water up to one meter above the mudline in order to reproduce the conditions of an offshore pile foundation. The aim of this paper is to present the main results of interpretation of the cyclic lateral tests in terms of pile deflections, bending moment, and cyclic P-Y curves. From these latter an absolute secant reaction modulus EAS,N was derived and a simple calculation model of the test single pile is proposed based on this modulus. Two applications of the proposed model are carried out, one with a 2D finite element modelling, and the second with a load transfer curves-based method.
현재 불포화토에 대한 많은 연구가 진행되어 왔고 최근 들어 많은 연구자들이 불포화지반의 안정성을 보다 합리적으로 판단하고 해석하기 위해 불포화상태를 고려한 연구의 필요성을 제기하여 왔다. 이를 위해서는 흡인력에 대한 전단강도의 증진효과를 정량화하고 이를 안정해석에 적용하는 것이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 불포화 사질토의 전단강도 특성을 규명하기 일해서 국내에 널리 분포하는 화강풍화토 7가지를 대상으로 불포화 삼축압축시험을 수행하였으며, 결과치를 분석하여 강도특성을 규명하고자 한다.
현재 포화 상태인 준설토 투기장의 문제를 해결하기 위해 지하수위 저하공법과 PDF공법(Plastic board Drain by Floating system)을 적용하여 투기된 준설토의 압밀을 촉진시키고 원지반 토층을 추가적으로 압밀시켜 많은 비용이 드는 준설토 투기장의 신설 없이 투기장 수명을 연장시킬 수 있다. 아직까지 국내에서는 시공실적이 없는 두 공법의 국내 준설토에 대한 적용성을 평가하기 위하여 400mm 직경의 컬럼을 이용한 침강 및 자중압밀시험을 부산과 인천지역에서 채취한 준설시료에 대하여 수행하였다. 시험결과, 두 공법의 적용으로 압밀시간을 단축시키고 침하량을 증대시켜 준설토 투기용량 증대에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
Hee-Chul Choi;W.M. Stallard;Kwang-Soo Kim;In-Soo Kim
한국토양환경학회지
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제1권1호
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pp.67-79
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1996
점토는 물과 같이 극성이 큰 유체가 존재할 때 매우 낯은 투수계수를 갖게된다. 따라서 극성이 매우 낮은 탄화수소계연료나 할로겐화 유기용제등은 간극수(pore water)를 밀어내지 못하기 때문에 점토공극내로 이동할 수 없다. 최근들어 대기오염 저감대책의 하나로 알콜이나 MTBE(methyl-tert-butyl ether)등과 같은 가솔린 산소첨가제의 사용량이 늘어나고 있는 추세에 있다. 이들 산소첨가제는 극성을 띠고 있으며 물에 대한 용해도가 매우 높기 때문에 간극수를 교체하여 가솔린이나 유기용제등의 점토층내 이동을 촉진시킬 가능성을 갖고 있다. 본 연구에서는 가솔린-알콜 혼합연료(gasohol)의 압밀점토층 내에서의 이동을 실험적으로 살펴보았다. 카올린슬러리를 압밀시켜 제조한 점토층에 가솔린, 알콜, 그리고 물의 혼합액을 152 Pa하에서 접촉시켰다. 점토층내로의 유체이동은 교체된 간극유체유량을 측정함으로써, 그리고 현상학적인 관찰은 핵자기 공명상(magnetic resonance image; MRI)을 측정해봄으로 추적하였다. 또한 점토시료의 구조는 environmental scanning electron microscopy (ESEM)를 이용하여 분석하였다. 연구결과를 볼 때 가솔린만 존재시 접촉 14일 이후에도 물로 포화된 점토층내로 가솔린이 이동하지 못한 반면 gasohol 혼합체는 접촉후 단 20분이내에 점토층을 완전 통과하여 탄화수소계연료에 첨가된 알콜이 점토층내로의 이동을 한층 강화하는 것으로 나타났다. Gasohol과 접촉시 이러한 점토의 투수계수 증가는 알콜로 인해 점토의 공극구조가 붕괴되어 더 큰 공극을 형성시켰기 때문인 것으로 판단되었다. 또한 공극직경(pore diameter)이 증가함으로 gasohol이 간극수를 교체하는데 필요한 모세압력이 감소되어 gasohol이 쉽게 점토증을 이동하게 되는 것이다.
함수특성곡선으로부터 흡수응력을 정의하여 불포화토의 유효응력을 구할 수 있다. 불포화토의 압밀 및 전단 시 유효응력을 분석하기 위하여 실트질 모래의 $K_0$ 압밀 삼축시험을 수행하였다. 삼축시험 시 압밀응력과 전단강도로부터 흡수응력을 구하고 함수특성곡선을 이용하여 계산한 유효응력과 비교하였다. 유효응력으로 나타낸 압밀응력 및 전단강도는 각각 유일한 직선상에 존재하며 포화토와 동일한 것으로 나타났다. 또한 함수특성곡선으로부터 구한 유효응력은 삼축시험 시 압밀응력 및 전단강도와 유사하게 나타나는 것을 알 수 있었다.
정규압밀 점성토의 응력-변형 거동은 응력경로에 의하여 어떠한 영향을 받게 되는가를 규명하기 위하여, 실험실에서 인위적으로 압밀한 Kaolin정성토 공시체를 사용하여 현위치 응력상태인 연. 응 역상태로 압밀하고, 여러가지 서로 다른 응력경로를 따라 삼축추축 배수시험을 행하였다. 그 결과, 응력증가비가 특정한 값, 곧 임계응력증가비를 가질 때 응력-변형 거동은 거의 녹형의 형태로 나타나고, 그 이상이 되면 응력의 증가와 더불어 재료의 성질이 강화되는 변형경화 현상을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는, 이러한 변Wi초화 현상을 보이는 응력-변형 거동을 Drnevich의 쌍유선 함수의 개념을 적용하여 모델화 하였으며, 이를 축대칭 하중을 받고있는지반의 응력경로를 고려한 여밀침하 계산에 적용하는 방법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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