• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제14권9호
• /
• pp.57-65
• /
• 2013

탄산질 모래는 낮은 구속압에서도 입자파쇄가 발생하며 이로 인해 높은 압축성을 나타내기 때문에 입자파쇄가 강도 및 변형특성에 중요한 영향을 미친다. 본 논문은 탄산질 모래로 구성된 Sabkha층에 Tank 설치를 위하여 시험성토 및 Hydrotest를 수행한 후 지반의 침하거동을 비교 분석한 것이다. 현장 Sabkha층 시료는 압밀시험결과 80~170kPa에서 입자파쇄가 발생하였고, 화학조성을 분석한 결과 석영질 모래에서 검출되지 않은 칼슘성분이 다량 검출되어 입자파쇄가 잘 일어날 수 있음을 알 수 있었다. 입자파쇄가 발생하지 않은 시험성토에서는 성토완료 이틀만에 간극수의 소산과 침하가 완료되었으나 입자파쇄응력보다 큰 200kPa의 하중이 재하된 Hydrotest에서는 충수 후 장기침하거동이 발생하여 시험성토의 침하거동과는 상이한 결과를 나타내었다. 따라서 현장 Sabkha층에 입자파쇄하중 이상의 하중이 재하될 경우 입자파쇄로 인한 즉시침하와 파쇄된 입자의 재배열로 인한 이차압축침하가 발생됨을 알 수 있었다.

• 지질공학
• /
• 제31권4호
• /
• pp.493-506
• /
• 2021

액상화 현상이란 지반이 포화된 느슨한 사질토 지반에 지진과 같은 동적하중이 급속히 작용할 때 과잉간극수압이 발생하고, 지반이 유효응력을 상실하고 액체화 되는 현상을 말한다. 액상화 평가를 위한 실내반복시험은 반복삼축압축시험과 반복전단시험을 통하여 확인이 가능하다. 이와 관련하여 본 연구에서는 반복삼축압축시험을 이용한 모래의 상대밀도와 입도분포에 따른 액상화 저항 강도를 확인하고자 하였고, 실험장비의 신뢰도 검증과 결과의 타당성을 확인하고자 기존의 선행연구와 대조하여 비교·분석하였다. 실험결과, 흙의 분류에 상관없이 상대밀도가 증가함에 따라 액상화 저항 강도가 높아짐을 확인하였고, 모래의 입도분포에 따른 액상화 저항강도는 SW에 가까운 SP시료의 액상화 저항강도가 상당히 높게 확인되었다. 또한 세립분 0% 대비 세립분 30%를 분석한 결과, 상대밀도 40~70%까지 증가함에 따라 액상화 저항강도가 5~20% 가까이 감소하였고, 국내 풍화토 지반이 주문진 표준사 대비 액상화 저항 강도가 세립분이 10%일 때는 30% 이상, 세립분이 30%일 때는 50% 이상 낮게 측정되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.583-603
• /
• 2023

최근 기계식 터널 굴착기술의 발전과 수압을 받는 해저철도 터널의 특성 상 쉴드TBM 공법이 해저철도 터널 설계 및 시공에 널리 적용되고 있다. 해저철도 터널은 일반적인 지중응력상태에서 거동하지 않고 외부 수압이 상시재하되는 상태이며 지진 시 지진파의 증폭에 의한 영향을 받게 된다. 특히 연약지반, 연약토사-암반 복합지반, 단층파쇄대 등 다양한 지반조건 하에서 작용하는 지진하중은 터널 변위 및 지보재 응력의 급격한 변화를 초래하여 터널 안전성에 큰 영향을 미친다. 또한 지진하중의 주기특성, 지진파형, 최대가속도 등의 재하조건에 따라 지반 및 터널의 동적 응답이 달라지며 이는 지반조건과 결합하여 더욱 복잡한 지반-터널 구조물계의 거동을 보여주게 된다. 본 연구에서는 해저철도 터널의 동적거동 평가를 위하여 수압을 고려하여 지반-터널 구조물계 전체를 유한차분해석 기법으로 모델링 하고 상호 지진 시 구조물 응답을 분석하였다. 해저철도 터널의 지진 시 동적 거동에 영향을 미치는 주요 인자는 지반조건과 지진파이므로 가상 지반조건에 따라 총 6가지의 해석 Case를 설정하였다. 가상 지반조건은 해석 대상영역의 지반이 모두 토사(풍화토)인 경우(Case-1), 모두 암반(경암)인 경우(Case-2), 터널 진행방향(종방향)으로 토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-3), 암반 내 폭이 상대적으로 좁은 파쇄대(w = 2.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-4), 터널 진행방향(종방향)으로 연약토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-5), 암반 내 폭이 상대적으로 넓은 파쇄대(w = 10.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-6)으로 구분하여 각각 모델링을 수행하였다. 해석 결과 지진에 의한 수평변위는 지반물성 증가에 따라 커지는 경향을 나타내었으나 주변 지반의 구속효과와 강성 세그먼트로 결합된 쉴드터널 구조물의 특성으로 인하여 다소 억제되는 경향도 함께 관찰되었다. 세그먼트의 부재력은 변위 발생 경향과는 달리 지반 강성이 약할수록 현저히 증가하는 경향을 나타내었으며 오히려 변위 억제 효과에 따른 부재력 증가가 뚜렷하게 관찰되는 특성을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제7권6호
• /
• pp.89-100
• /
• 2006

최근 지진에 대해서 상대적으로 안전하다고 생각되던 지역 및 나라에서 비교적 큰 규모의 지진이 발생하여 수많은 인명 및 재산피해를 발생시키고 있으며, 국내에서 발생되는 지진의 횟수도 급증하고 있는 것으로 보고되어지고 있다. 이러한 이유로 최근의 건설공사는 대형 구조물뿐만 아니라 비교적 규모가 작은 저수지 댐까지 체계적인 내진설계를 거쳐 지진에 대하여 안정성을 확보하도록 계획하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 신설되는 주요 저수지 댐에 대하여 지진에 대한 안정성 확보 여부를 확인하고자 내진성능 평가를 수행하였다. 신설되는 저수지 댐에 대하여 단주기파, 장주기파 및 인공지진파로 SHAKE 프로그램을 이용한 지진응답해석을 시행하였으며, 그 결과를 활용해 저수지 댐의 지반 액상화에 대한 안정해석을 시행하였다(액상화 간편예측법). 또한 가능한 실제 지반의 거동과 유사하게 수치해석을 모사하기 위해서 간극수압-지반 상호작용을 고려하는 완전연계해석(Fully Coupled Analysis)을 수행하여 과잉간극수압변화와 지반 동적 변형특성을 검토하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
• /
• pp.334-344
• /
• 2007

This paper performed a comprehensive evaluation of the results of the 2007 Ground Response Analysis Round Robin Test, at which 14 institutions and individuals participated. The submitted results showed significant discrepancies. The main reason for this difference has been attributed to the dispersion in the estimated shear wave velocity profiles and dynamic soil curves. It is therefore concluded that accurate evaluation of the material properties is of primary importance for reliable estimation of the ground vibration. Evaluation of the effect of the analysis method showed that the equivalent linear analysis overestimates the peak ground acceleration, but overall the results are similar to a total stress nonlinear analysis. However, the total and effective stress nonlinear analyses show distinct discrepancies, the effective stress analyses consistently resulting in a lower response due to the development of the excess pore water pressure and thus softer response.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.320-327
• /
• 2005

Liquefaction characteristics of saturated sand under various dynamic loadings such as sinusoidal, wedge, increasing wedge and real earthquake loading are investigated focusing on the excess pore water pressure build up instead of liquefaction resistance strength in this paper. There are large differences between two types of earthquake loading - impact and vibration in liquefaction characteristics. The angle of phase change line of sinusoidal loading is very close to the vibration type, whereas the cumulative deviator stress and cumulative plastic strain are larger than two types of real earthquake loadings. On the other hand, the liquefaction characteristics of increasing wedge loadings are located in the range between vibration and impact earthquake loadings. It is concluded that the sinusoidal loading overestimates the resistance of soil under real earthquake loading. Based on results obtained, the increasing wedge loading can reflect the liquefaction behavior under real earthquake loadings more efficiently than sinusoidal loading based on equivalent uniform stress concept.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.67-75
• /
• 2024

In the case of the Pohang earthquake, which had a magnitude of 5.4 in 2017, geotechnical damages such as liquefaction and ground settlement occurred. The need for countermeasures has emerged, and experimental research in the Pohang area has continued. This study collected undisturbed samples from damaged fine-grained soil areas where ground settlement occurred in Pohang. Cyclic tri-axial tests for identifying the dynamic characteristics of soils were performed on the undisturbed samples, and the results were analyzed to determine the cause of ground settlement. As a result of the study, it was determined that in the case of fine-grained soils, ground settlement occurred because the seismic load as an external force was relatively more significant than the shear resistance of the very soft fine-grained soils, rather than due to an increase in excess pore water pressure.

• Journal of Forest and Environmental Science
• /
• 제3권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 1983

본(本) 연구(硏究)는 설악산(雪嶽山)에 분포(分布)하는 마가목 천연림(天然林)의 생태환경(生態環境)과 생리기능(生理機能)을 측정분석(測定分析)한 것으로 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 마가목의 주분포지(主分布地)는 900m~1,00m로 온난지수(溫暖指數) WI는 42$3.2{\times}10^3{\sim}9.2{\times}10^3$, CEC는 13.7~19.5mg/100g, N은 0.21~0.39%, $P_2O_5$는 22.6~38.7ppm, pH는 5.6~5.8로 배수양호(排水良好)하고 양분(養分)이 풍부한 토양(土壤)이다. 4. 마가목 군락지(群落地)의 상층목(上層木)으로는 분비나무, 주목나무, 자작나무, 물참나무, 고로쇠단풍, 까치박달, 달피나무 등이며 하층목(下層木)으로는 만병초, 참단풍, 측백, 개암, 철쭉, 진달래, 함박꽃 등이 혼생(混生)하고 있다. 5. 임분밀도(林分密度)는 1,160m가 1,556본/ha, 1,300m가 3,600본/ha이며 DBH를 단면적(斷面積)으로 한 피도(被度)(C)는 1,600m가 0.37, 1,300m가 0.31이며 수관투영면적(樹冠投影面積)에 대한 식피도(植被度)는 1,600m가 2.04, 1,300m가 1.61이였다. 6. 마가목 군락지(群落地)의 엽층(葉層)의 광분포(光分布)는 Beer-Lambert 법칙(法則)에 따라 감소(減少)하며 F(Z)를 엽면적지수(葉面積指數)(LAI) 대신 관수층(冠樹層)의 선단(先端)으로부터의 거리로 나타냈을 때 흡광계수(吸光係數) k는 0.17이었다. 7. 마가목 지엽(枝葉)(shoot)의 수분특성(水分特性)은 최대포수시(最大飽水時)의 침투압(浸透壓)이 -16.2bar, 팽압(膨壓)이 14.5bar, 초기원형질분리점(初期原形質分離點)의 삼투압(渗透壓)이 -19.4bar, 이때의 상대함수율(相對含水率) $v_p/v_o$와 $v_p/w_s$가 각각 83.1%와 87.1%였다. 8. 지엽(枝葉)의 생세포군(生細胞群)의 탄성계수(彈性係數) E는 69.6이며 총수분함량(總水分含量)에 대한 총(總) Symplasmic water 는 67.7%이며 Apoplastic water 는 32.3%였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제8권4호
• /
• pp.27-34
• /
• 2009

본 연구에서는 토목섬유가 층상으로 보강된 슬래그 재료의 전단강도와 변형특성을 다루었다. PET mat와 같은 토목섬유에 의한 보강이 슬래그의 전단강도와 변형특성에 미치는 영향을 조사 및 분석하기 위해 압밀배수 조건 하에서의 대형삼축압축시험을 수행하였다. 연구에 사용된 슬래그 재료는 현장에서 사용되는 재료와 동일한 재료로서 scale effect로 인한 문제점은 없었다. 토목섬유로 보강된 슬래그의 응력-변형율 거동은 무보강시 보다 다일러턴시의 양이 작고, 축변형율 증가시 항복 이후에도 축차응력이 증가하는 변형율경화(strain hardening) 거동을 나타내었다. 토목섬유로 보강된 슬래그 재료의 겉보기 점착력과 내부마찰각 등의 강도정수는 보강되지 않은 경우의 값보다 1.2-1.4배 정도 크고, 구속압 수준이 클수록 커지는 것으로 나타났다. 따라서 슬래그를 사용한 제방의 설계나 시공시 슬래그 재료에 토목섬유를 층상으로 보강하여 사용할 경우에는 강도증가 효과에 의해 안전율을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권9호
• /
• pp.45-52
• /
• 2022

암반내 불연속면이나 지반-구조물의 접촉면은 열-수리-역학적으로 연계된 거동 특성을 보이므로, 온전한 지배방정식에 근거한 경계면 요소의 개발이 필요하다. 본 논문은 경계면 요소에 대한 힘평형 방정식, 유체의 연속방정식 그리고 에너지 평형 방정식을 유도하였다. 그리고 경계면 요소에 대한 탄소성 역학 모델의 강성행렬을 제시하였다. 개발된 유한요소는 2차원 조건에서 변위는 6절점, 수압과 온도는 4절점을 사용한다. 단층내 유체 주입에 대한 완전연계된 THM 해석은 단층내의 유효응력 감소와 주위 암반의 온도 수축에 의한 주입압의 복합적인 변화을 모델링 할수 있었다. 하지만, 열적 현상을 무시한 HM해석은 수리-역학적 변수를 과다하게 산정하였다.