• Title/Summary/Keyword: soil and traffic loads

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Assessment of Stability of Railway Abutment Using Geosynthetics

  • Kim, Ja-Yeon;Kim, Ji-Hwan;Cho, Kook-Hwan
    • International Journal of Railway
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    • 제9권1호
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    • pp.15-20
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    • 2016
  • An approach section on an abutment is located between the soil embankment and the structure, which may cause an uneven surface due to different settlement between the abutment and the soil embankment. This study proposes a new type of wall which separates the abutment from the backfill material using mechanically stabilized wall. A new type of keystone which incorporates geotube and wire mesh is proposed and evaluated. Numerical analyses were performed to investigate the applicability of the proposed keystone type, which incorporates Geosynthetic. The maximum horizontal displacements along GRS wall faces, settlements at the top of pavement and track bed, and tensile forces applied on geotextiles under traffic loads were investigated. The results of the numerical analysis showed that the proposed wall can be used for highway and high-speed railway abutment.

매설된 강 파일의 경계조건이 파손확률에 미치는 영향 (Effect of Boundary Conditions on Failure Probability of Buried Steel Pile)

  • 이억섭;편장식;김의상
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.204-213
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    • 2003
  • A survey for finding corrosion examples was performed on the underground steel piles buried for 19 years in the area of iron and steel making factory near Young-il bay. A failure probability model, which can be used to check the reliability of the corrosive mechanical element, based on Von-Mises failure criterion and the standard normal probability function is proposed. The effects of varying boundary conditions such as temperature change, soil-friction, internal pressure, earthquake, loading of soil, traffic loads and corrosion on failure probability of the buried steel piles are systematically investigated. To allow for the uncertainties of the design variables, a reliability analysis technique has been adopted; this also allows calculation of the relative contribution of the random variables and the sensitivity of the failure probability.

선회다짐기를 이용한 흙의 다짐시 기술적 문제 분석 (Analysis of Technical Problem for Soil Compaction by Gyratory Compactor)

  • 이관호;장태영
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.43-48
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    • 2010
  • 현재 노상토의 특성평가를 위한 실내실험은 주로 충격다짐방법을 적용한 Proctor다짐(A다짐 또는 D다짐)이 이용되고 있다. 그러나, 현장의 경우 로울러를 이용한 압착형태의 다짐방법이 이용된다. 이러한 실내다짐방법과 현장다짐방법의 차이는 결국 실내실험으로부터 결정된 노상토의 물성치 적용시 상당한 오차를 포함함을 의미한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 선회다짐기를 이용한 흙의 다짐평가를 시행하였다. 선회다짐기는 교통하중에 의해 발생하는 아스팔트 혼합물의 현장 밀도를 실내에서 재현하기 위해 제작된 것으로 현장에서 얻어지는 골재입자의 배열과 유사하게 다진다는 장점이 있다. 하지만, 선회다짐기는 초기 아스팔트 시편 제작을 위해 설계되었기 때문에 흙의 다짐도 평가에는 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 선회다짐기를 이용하여 흙의 다짐시험을 할 때 발생되는 문제점을 파악하고, 그 해결방안을 제시하는데 있다. 이를 위하여 다짐압력, 다짐횟수, 다짐속도에 따른 다짐 전 후의 함수비 및 무게 차이를 비교하고, 다짐 후 함수비변화가 일어나지 않는 최대함수비를찾고, 다짐곡선 작도에 미치는 영향을 알아보았다.

Time effect of pile-soil-geogrid-cushion interaction of rigid pile composite foundations under high-speed railway embankments

  • Wang, Changdan;Zhou, Shunhua;Wang, Binglong;Guo, Peijun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제16권6호
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    • pp.589-597
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    • 2018
  • Centrifuge model tests were used to simulate pile-raft composite foundation and pile-geogrid composite foundation with different pile spacing for researching the time effect of negative skin friction of rigid piles in high-speed railways. The research results show that the negative skin friction has a significant impact on the bearing capacity of composite foundation. Pile-raft composite foundation has higher bearing capacity compared to pile-geogrid composite foundation to reduce the effect of negative skin friction on piles. Both the foundation settlement and negative skin friction have significant time effect. The distribution of skin friction can be simplified as a triangle along the pile. The neutral point position moves deeper in the postconstruction stage at larger pile spacing. For pile-geogrid composite foundation, the setting of pile-cap affects the position of neutral point in the post-construction stage. Reinforced cushion with geotextile may promote the better performance of cushion for transmitting the loads to piles and surrounding soils. Arching effect in the cushion of the composite foundation is a progressive process. The compression of the rigid piles contributes less than 20% to 25% of the total settlement while the penetration of the piles and the compression of the bearing stratum below the pile tips contribute more than 70% of the total settlement. Some effective measures to reduce the settlement of soils need to be taken into consideration to improve the bearing capacity of pile foundation.

도심지 지하철 터널의 지반보강공법 시공사례 연구 (A Case Study on the Reinforcement Method of Subway Tunnel)

  • 천병식;여유현;최현석
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.201-208
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    • 1999
  • The NATM(New Austrian Tunnelling Method) has been used for tunnelling since 1980's. But Collapses of tunnel under construction take place frequently, especially at urban areas because of adjacent buildings, underground conduits and traffic loads. This paper is a case study on the reinforcement method of subway tunnel at urban areas. In this study, ground inspection, geological investigation, laboratory test and numerical analysis by means of FDM program were carried out. The tunnel excavation was stopped because of over excessive brake of tunnel crown and shotcrete was installed to prevent deformation of adjacent ground as the temporary method. From the result of field survey and geological investigation, it is found that the soft weathered soil was distributed to the ground of tunnel invert unlike original investigation. The results of the analysis and the study show that the SGR(Space Grouting Rocket) method and Umbrella method can be applied for the stability of tunnel excavation and in addition the reinforcement of concrete lining is required for long-term stability of tunnel.

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열차 하중에 의한 철도노반의 거동 분석 (An Analysis of Railroad Trackbed Behavior under Train Wheel Loads)

  • 박철수;최찬용;최충락;목영진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.587-598
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    • 2008
  • In the trackbed design using elastic multi-layer model, the stress-dependent resilient modulus is an important input parameter, which reflects substructure performance under repeated traffic loading. The resilient moduli of crushed stone and weathered granite soil were developed using nonlinear dynamic stiffness, which can be measured by in-situ and laboratory seismic tests. The prediction models of resilient modulus varying with the deviatoric or bulk stress were proposed (Park et al., 2008). To investigate the performance of the prediction models proposed herein, the elastic response of the test trackbed near PyeongTaek, Korea was evaluated using a 3-D nonlinear elastic computer program (GEOTRACK) and compared with measured elastic vertical displacement during the passages of freight and passenger trains. The material types of the test sub-ballasts are crushed stone and weathered granite soil, respectively. The calculated vertical displacements within the sub-ballasts are within the order of 1mm, and agree well with measured values with the reasonable margin. The prediction models are thus concluded to work properly in the preliminary investigation. The prediction models proposed for resilient modulus were verified by the comparison of the calculated vertical displacements with measured ones during train passages.

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교통하중에 인접한 콘크리트 건축물의 진동예측 프로그램 개발 (A Development of Prediction Program for Vertical Transfer Vibration of R/C Structure due to Traffic Loads)

  • 전호민;홍갑표
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.949-954
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    • 2000
  • In terms of vibration damage and the serviceability for occupants in buildings, the purpose of vibration study lies in the reduction of vibration damage. However, only when vibration level of buildings is available, measures of vibration control and base isolation can be taken. The purpose of this paper is to provide a fundamental analysis method to estimate structural vibration. After analysing by using two methods, infinite model, combination method, a comparison between analysed results and the results of previous studies was performed to prove the validity of the prediction on the vibration of building structure. Thus, if the material property of soil and quantity of load sources are known before construction being started, the vibration level could be predicted by using these methods.

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매설배관의 경계조건이 파손확률에 미치는 영향 (Effect of Boundary Conditions on Failure Probability of Buried Pipeline)

  • 이억섭;편장식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.311-316
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    • 2001
  • A failure probability model based on Von-Mises failure criterion and the standard normal probability function is proposed. The effects of varying boundary conditions such as internal fluid pressure, external soil, traffic loads, temperature change and corrosion on failure probability of the buried pipes are systematically investigated. To allow for the uncertainties of the design variables, a reliability analysis technique has been adopted; this also allows calculation of the relative contribution of the random variables and the sensitivity of the failure probability.

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제방겸용도로 건설에 따른 제방 안정성 해석에 관한 연구 (A Study on the Stability of Embankment Due to the Construction of Embankment Combined Use Road)

  • 김성남;이영우
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.109-118
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    • 2008
  • 본 연구에서는 현재 실존하는 제방을 대상으로 제방겸용도로 건설에 따른 안정성의 변화를 살펴보기 위해 건설단계별로 도로건설을 위한 성토 후, 겸용도로 건설 후 도로를 주행하는 차량에 의한 교통하중이 재하될 경우로 구분하여 안정성 변화를 분석하였다. 연구결과 겸용도로 건설을 위한 성토 후와 교통하중(DB-24)을 적용하였을 경우 모두 일반적인 안전율 기준인 1.3을 상회하고 있어 겸용도로 건설에 따른 제방의 안전은 확보되는 것으로 분석되어 제방겸용도로의 건설은 부지 확보 비용 절감을 위해 건설이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 겸용도로의 건설로 인해 제방의 안전율 감소 현상이 발생하기 때문에 안정성에 대한 사전 검토가 충분히 이루어져야 할 것이다. 특히 안전율 감소가 가장 큰 경우는 비정상류 상태의 수위상승의 경우로 분석되어 하천제방과 같이 수위변화가 빈번한 경우에는 비정상류 해석으로 설계하는 것이 바람직하며 제내지의 사면경사는 기존제방과 동일한 1:2의 경사를 유지하도록 설계하는 것이 필요할 것으로 판단된다. 또한, 교통하중에 의한 안전율 감소현상도 발생하는 것으로 분석되어 겸용도로 건설 후 주행차량의 하중제한 등 유지 관리에도 지속적인 관심을 기울여야 할 것으로 판단된다.

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되메움토의 침하에 따른 개착식 터널 라이닝에 작용하는 토압의 변화 (Variation of Earth Pressure Acting on Cut-and-Cover Tunnel Lining with Settlement of Backfill)

  • 펄디난드 이. 바우터스타;박이근;임종철;이영남
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.27-40
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    • 2006
  • 개착식 터널라이닝의 파괴 원인은 물리적 요인과 공학적 요인으로 나눌 수 있다. 물리적 요인으로서는 재료특성, 보강재 부식 등이 있으며, 공학적 요인은 수압과 교통진동 등이 있다. 본 연구에서는 공학적 요인 중 부가하중 즉, 공사를 완료한 뒤에 라이닝의 변형 및 파괴를 유발하는 증가 토압에 초점이 맞추어져 있다. 증가 토압은 되메움토의 다짐 불량, 자중 및 강우에 의한 침하, 교통하중에 의한 진동 등이 원인이 되어 발생한다. 본 연구는 모래 지반에 $1.0D{\sim}1.50D$ 깊이에 개착식으로 시공하는 원형의 강성 터널에 작용하는 토압에 관한 것으로 진동다짐의 영향을 모형 실험에서 충분히 반영하기 위하여 100Hz의 진동주파수를 사용하였다. 본 연구에서는 개착식 터널 라이닝에 작용하는 토압과 주변 지반의 변형 양상을 파악하고 기존 토압 계산공식을 검토하기 위해 실내 터널모형실험을 실시하였으며, 개착식 터널 라이닝에 작용하는 측정 토압과 토압공식에 의해 산출한 토압을 비교 분석하여 기존 공식에 대한 안전율을 제시하였다.