• 제목/요약/키워드: soft clayey soil

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조립토 다짐말뚝의 침하저감방안에 관한 연구 (A Study on the Settlement Restraint of the Granular Compaction Pile)

  • 김승욱;이득원;김서룡;안재규
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.336-342
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    • 2005
  • 본 연구에서는 조립토 다짐말뚝의 적용범위를 보다 연약한 지반에까지 폭넓게 활용하고자 하는 목적의 일환으로 등입도 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝공법의 적용가능성을 확인하였으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 등입도 콘크리트에 대한 배합설계를 실시하고, 압축강도시험을 통한 강성 및 강도 특성의 규명과 변수위 투수시험을 통해 빈배합 콘크리트 공시체의 배수기능이 유지될 수 있음을 확인하였다. (2) 등입도 콘크리트에 대한 실내시험으로부터 도출된 강성 및 강도특성을 고려하고, 보강심도 및 치환율을 다향하게 가정한 조건하에서의 유한요소해석을 수행하여 각각의 조건에 따른 침하저감효과를 확인한 결과, 보강심도가 깊어지고 치환율이 커질수록 기존 조립도 다짐말뚝에 대한 침하억제효과가 커짐을 알 수 있었다. (3) 본 연구를 통해 등입도 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝의 적용가능성과 아울러 침하감소 효과를 파악하였으며, 기존 조립토 다짐말뚝의 침하량에 비해 보강심도, 치환율 등을 고려한 등입도 콘크리트로 보강된 조립토 다짐말뚝의 침하량이 억제되는 효과를 확인하였다. 향후에는 현장여건을 감안한 등입도 콘크리트의 다양한 배합비별 침하감소효과에 대한 규명과 함께 본 연구에서 제안된 공법의 현장적용성을 파악하기 위한 실물모형시험 또는 시험시공 등이 필요할 것으로 판단된다.

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점성토의 유한요소해석에서 전단파라미터에 따른 성토 및 굴착 거동 (Embankment and Excavation Behaviour with Shear Parameters of Soft Clayey Soil in FEM)

  • 김병일;최찬용;홍강한;한상재
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.5-17
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    • 2018
  • 본 연구에서는 연약지반에서의 재하/제하에 대한 안정해석과 응력-변형 해석시 전단 파라미터(UU; Unconsolidated Undrained, CU; Consolidated Undrained(전응력), ${\bar{CU}}$ ; Consolidated Undrained(유효응력))에 따른 초기 지중응력, 강도, 응력-변형 특성을 평가하였다. 시공단계를 고려한 유한요소 해석시 입력하는 전단 파라미터에 따라 초기 지중응력과 이후 해석 결과가 달라질 수 있음을 확인하였다. 특히, Mohr-Coulomb 모델의 입력 파라미터인 내부마찰각(Phi)을 0으로 입력하여 초기 지중응력과 이후 응력-변형 거동을 해석할 경우 잘못된 결과를 도출 할 수 있다는 것을 확인하였다. 전응력 파라미터, CU를 초기 및 전단시 일괄 적용한 해석과 유효응력 파라미터, CU에서 전응력 파라미터, CU로 변경한 해석 결과가 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서, 연약지반에 대한 수치해석시 CU 파라미터를 적용하여도 초기 지중응력과 이후 응력-변형 거동에 큰 차이 없이 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 실무에서 적용하기 편한 방법으로 실제 흙의 거동과 동일한 강도를 갖는 Mohr-Coulomb 모델의 전단 파라미터를 산정하는 방법을 제안하였다.

교대말뚝기초의 측방유동에 관한 원심모형실험 (Centrifuge Model Experiments for Lateral Soil Movements of Piled Bridge Abutments.)

  • 최동혁;정길수;박병수;유남재
    • 산업기술연구
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    • 제25권B호
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    • pp.63-71
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    • 2005
  • This paper is an experimental result of investigating lateral soil movements at piled bridge abutments by using the centrifuge model facility. Three different centrifuge model experiments, changing the methods of ground improvement at bridge abutment on the soft clayey soil (no improvement, preconsolidation and plastic board drains (PBD), sand compaction pile (SCP) + PBD), were carried out to figure out which method is the most appropriate for resisting against the lateral soil movements. In the centrifuge modelling, construction process in field was reconstructed as close as possible. Displacements of abutment model, ground movement, vertical earth pressure, cone resistance after soil improvement and distribution of water content were monitored during and after centrifuge model tests. As results of centrifuge model experiments, preconsolidation method with PBD was found to be the most effective against the lateral soil movement by analyzing results about displacements of abutment model, ground movement and cone resistance. Increase of shear strength by preconsolidation method resulted in increasing the resistance against lateral soil movement effectively although SCP could mobilize the resistance against lateral soil movement. It was also found that installment with PBD beneath the backfill of bridge abutment induced effective drainage of excess pore water pressure during the consolidation by embanking at the back of the abutment and resulted in increasing the shear strength of clay soil foundation and eventually increasing the resistance of lateral soil movement against piles of bridge abutment.

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준설점토의 친환경 재활용을 위한 시멘트계 처리토의 장단기 역학거동 (Mechanical Properties of Lean-mixed Cement-treated Soil for Effective Reuse of Dredged Clay)

  • 권영철;이봉직
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권9호
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    • pp.71-78
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    • 2011
  • 최근 준설점토 고화처리과정에서 환경에의 부하를 고려하여 시멘트와 같은 지반 고화재를 최소화 하고자 하는 노력이 시도되고 있다. 그러나 적정한 지반 고화재의 비율이나 각 비율에 따른 물리/역학적 특성과 재료적 특성에 대한 충분한 연구가 수행되지 않아 설계에 반영되는 단계에 까지는 이르지 못하고 있는 것이 현실이다. 이에 본 연구는 준설점토의 유효한 활용과 친환경적 접근이라는 두 가지 문제를 동시에 극복하기 위하여 고화재를 최소화할 수 있는 방안과 고화재 비율에 따른 혼합토의 물리/역학적 특성 및 재료특성을 장단기적 관점에서 규명하고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 먼저 지반 고화재로써 시멘트를 활용하여 혼합 지반의 역학적 성능을 충분히 발휘하는 범위에서 고화재의 투입량을 최소화할 수 있는 최적의 설계방안에 대해 알아봄과 동시에 각 고화재 투입량에 따른 혼합토의 물리/역학적 특성과 재료적 특성을 평가하여 정리하였다. 강도 측면에서는 빈배합 혼합점토는 본 연구에서 상정한 최대 양생기간인 270일 동안 지속적인 강도증가를 보이고 있었으나 혼합비가 상대적으로 높은 증가 추세가 현격하게 떨어지고 있었다. 압밀측면에서는 시멘트 혼합에 의한 의사과압밀현상이 낮은 배합비에서도 충분히 발휘된다는 점을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 준설점토를 조기에 안정화시키고 동시에 친환경적으로 재활용할 수 있는 방안이 구체적으로 모색되었으며, 본 연구에서 수행되는 다양한 시험 및 해석적 연구 자료는 향후 관련 공법을 실제 현장에 적용할 경우에 설계를 위한 기초 설계자료로써 제공될 수 있으리라 기대된다.

복합동전기토목섬유를 이용한 연약지반개량 (Soft Ground Improvement using Electrokinetic Geosynthetics)

  • 이명호;한중근;이재영
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.25-30
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    • 2007
  • 동전기토목섬유를 이용한 초연약지반의 개량은 일반적인 압밀공법에 비해 신속하게 저투수성 점토지반을 탈수시키며 강도증가를 유발하게 된다. 본 연구는 동전기토목섬유의 적용성을 조사하고자 스코틀랜드지방의 자연점토를 이용하여 일련의 실내실험을 수행하였다. 조사결과, 자중에 의한 압밀에 비해 전기삼투압에 의한 압밀이 빠르게 진행됨을 알 수 있었으며, 공급전압이 높을수록 신속하게 간극수의 탈수가 이루어졌으나 최종침하량은 적었으며, 동전기적 효과로 양극부근에서 산성화($pH{\simeq}3$)가 음극부근에서는 알칼리화($pH{\simeq}11$)가 일어났다.

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조류 흐름을 고려한 해양지반 수리저항성능 실험기 개발 (Development of Apparatus for Measuring Hydraulic Resistance of Sea Ground Considering Tidal Current Flow)

  • 강경오;정현철;김영상
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.1366-1369
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    • 2010
  • Along with the increasing need of sea development, the hydraulic stability of seabed structure on a soft seafloor ground is becoming an issue in the course of seaside development recently. However, the movement and hydraulic resistance or hydraulic stability of seafloor ground are mutually coupled with various phenomena, and there has been no clear proof for the issue, which makes it difficult to forecast. Furthermore, most researches are focused on hydraulic variables and the conditions of marine external force, while there have been few researches into the assessment in consideration of the type of a seafloor ground and the geotechnical characteristics. In addition, according to the periodic change of the flow direction, possible changes in hydraulic resistance performance of the seafloor deserves all the recognition. But there is no way to measure the hydraulic unstability of the sea ground due to tidal flow quantitatively. In this study, conventional hydraulic resistance measurement apparatus was improved to consider direction change of the current flow. Various artificial clayey soil specimens were made from Kaolinite and Jumunjin standard sand and hydraulic resistance tests were performed by changing the flow direction to validate the effect of the direction change on the scour of the seafloor.

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인천국제공항지역의 피에조콘조사와 결과의 적용 (The Application of Piezocone Penetration Test at Inchon International Airport)

  • 김종국;성기광;김학중;김영웅
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.115-123
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    • 2000
  • Piezocone Penetration Test has been performed in the soft ground over the site preparation area at Inchon International Airport(IIA). With the pore pressure dissipation test results, the changes in the permeability and the coefficient of consolidation in clayey soil were checked and the differences of the undrained shear stength verified the soft ground improvement effect from vane test and piezocone test both before and after the improvement. From the results, thin sand seam was found and this caused a big difference in the coefficient of permeability and consolidation. The coefficient of consolidation was high in the upper marine deposit and relatively low in lower marine deposit. It was found that the reduction of void ratio by preloading resulted in the reduction of coefficient of consolidation after the ground improvement. In addition, there were some variations of undrained shear strength when the number of 15 or 18 was used as the coefficient of piezocone(Nkt). However, when the average value of undrained shear strength calculated using Nkt=10 was applied, the result indicated the similar average value with the result of vane test and the increasing rate of strength( Δsu/Δ$\sigma$≒0.38) also showed the similar distribution.

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수치해석에 의한 다층토 압밀의 경계요소면 해석 (Layer Interface Analysis of Multi-Layered Soils by Numerical Methods)

  • 김팔규;류권일;구기욱;남상규
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.349-356
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    • 1999
  • In general, the term soft ground includes clayey soils, which have large compressibility and small shear resistance due to the external load. All process of consolidation in compressible soils can be explained in terms of a transfer of load from an incompressible pore-water to a compressible soil structure. Therefore, one of the most important subjects about the characteristics of the time-dependent consolidation of the clay foundation by the change of load may be the presumption of the final settlement caused by consolidation and the degree of consolidation according to the time. The problems of discontinuous layer interface are very important in the algorithm and programming for the analysis of multi-layered soils using a numerical analysis, finite difference method. Better results can be obtained by the Process for discontinuous layer interface, since it can help consolidation analysis to model the actual ground. The purpose of this paper Provides an efficient computer algorithm based on numerical analysis using finite difference method(F.D.M.) which account for multi-layered soils to determine the degree of consolidation and excess pore pressures relative to time and positions more realistically.

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지오컴포지트를 이용한 양압력 제거공법 (Uplift Pressure Removal System in Underground Structure by Utilizing Geocomposite System)

  • 신은철;김종인;박정준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권9호
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    • pp.61-68
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    • 2006
  • 최근 대규모 토목 건설 프로젝트는 용지 매입비용 및 각종 민원으로 인하여, 공유수면을 매립하거나 해안 및 하천지역의 용지를 활용하고 있다. 공유수면을 매립한 지반이나 해안 및 하천 지역의 지반은 충분한 지지력을 발휘하지 못하는 연약지반이 대부분이다. 이러한 연약지반은 주로 점토나 실트와 같은 미세한 입자의 흙이나 간극이 큰 유기질토 또는 이탄, 느슨한 모래 등으로 이루어진 토층으로 구성되어 있으며, 지하수위가 높기 때문에, 제체 및 구조물의 안정과 침하 문제를 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 지오컴포지트의 수리특성을 평가하기 위해 상재하중에 따른 통수성과 전수성 실내시험을 수행하였으며, 지하수위가 높은 지반에 지하구조물을 축조할 경우 발생될 수 있는 지하수 누수 및 양압력을 제거하기 위하여 토목섬유를 적용한 배수시스템을 연구하였다. 지반의 조건상 양압력으로 인한 문제점이 많이 발생되는 매립지의 준설토를 이용하여 실내배수실험을 수행하였다. 실내 배수실험에서는 실험기 하부에 토목섬유 배수층을 설치한 후에 상부에 준설토를 다져 넣고 상부에서 단계별 수압을 가하여 배수량과 간극수압을 측정하여 각각의 수압에 따른 계측값들과 이론적인 값들과 비교하였다. 실내배수실험의 타당성을 분석하기 위하여 흙이나 암석과 같은 다공질 재료의 간극수압 분포나 이동을 해석하기 위한 2차원 유한요소 해석프로그램을 이용하여 수치해석을 수행하여 실내실험의 결과와 비교하였다.

지반특성의 불확실성과 신뢰성 기법을 고려한 압밀해석 (Analysis of Consolidation considering Uncertainties of Geotechnical Parameters and Reliability method)

  • 이규환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.138-146
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    • 2007
  • 연약지반에 시공된 지반구조물의 거동은 구조물 하부의 연약지반이나 인접 지반의 특성에 크게 영향을 받는다. 지반 구조물 설계시 사용되는 지반 특성치는 결정론적인 모델이나 확률론적인 모델을 이용하여 나타낼 수 있다. 일반적인 지반구조물 설계시 사용되는 결정론적인 모델은 설계 파라메타로 단 하나의 대표값을 사용하는 반면, 확률론적인 모델은 이산통계나 확률 밀도함수를 이용한다. 연약지반의 압밀도나 침하량등의 산정 결과는 간극비, 압밀계수, 연직 및 수평방향 투수계수등의 불확실성 요소에 영향을 받는다. 본 연구에서는 연직 드레인을 이용한 개량지반에 대한 침하해석시 사용되는 불확실성 인자들에 대한 영향을 분석하여 보았다. 또한, 변동계수가 침하량에 미치는 영향을 분석하였으며 이들 파라메타들이 압밀도나 침하계산시 미치는 영향에 대한 민감도 분석을 실시하였다.