• 제목/요약/키워드: soil boundary condition

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천안.원주 불량매립지의 침출수 저감연구

  • 이진용;윤희성;이성순;천정용;권형표;김종호;김창균;박정구
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.398-401
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    • 2006
  • Two landfills of this study containing municipal wastes without any bottom liner and leachate treatment system have different landfill age, waste volume and most importantly different hydrogeologic settings. The one (Cheonan) is situated in an open flat area while the other (Wonju) is located in a valley. In the interior of the landfills, typical anaerobic conditions revealed by low DO and ${NO_3}^-$ concentrations, negative ORP values, high $NH_3$, alkalinity and $Cl^-$ concentrations were observed. Generally higher levels of contaminants were detected in the dry season while those were greatly lowered in the wet season. Significantly large decrease of Cl concentration in the wet season indicates that the dilution or mixing is one of dominant attenuation mechanisms of leachate. But detailed variation behaviors in the two landfills are largely different and they were most dependent on permeability of surface and subsurface layers. The intermediately permeable surface of 1.he landfills receives part of direct rainfall infiltration but most rainwater is lost to fast runoff. The practically impermeable surface of clayey silt (paddy field) at immediately adjacent to the Cheonan landfill boundary prevented direct rainwater infiltration and hence redox condition of the groundwaters were largely affected by that of the upper landfill and the less permeable materials beneath the paddy fields prohibited dispersion of the landfill leachate into downgradient area. In the Wonju landfill, there exist three different permeability divisions, the landfill region, the sandy open field and the paddy field. Roles of the landfill and paddy regions are very similar to those at the Cheonan. The very permeable sandy field receiving a large amount of rainwater infiltration plays a key role in controlling redox condition of the downgradient area and contaminant migration.

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강우로 인한 조립토 사면에서의 토층 두께 변화에 따른 사면의 활동 분석: 실내 모형실험 (Analysis on the Rainfall Triggered Slope Failure with a Variation of Soil Layer Thickness: Flume Tests)

  • 사공명;유재호;이성진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.91-103
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    • 2009
  • 강우로 인하여 사면을 구성하는 흙의 상태는 복잡한 과정을 거치며, 이와 동반된 사면의 활동은 흙의 역학적 거동의 변화뿐만 아니라, 강우와 관계된 기상특성, 지층구조의 특성, 지형적 특성 등 다양한 요소에 의존적이다. 본 논문에서는 여러 요소 중 사면의 토층 두께의 변화에 따른 사면활동 양상 및 그와 수반되어 토체내에서 변화하는 흡입력과 체적함수비의 변화양상을 확인할 수 있다. 사면의 토층이 어느 정도 두꺼운 경우 침투선단의 하향이동이 관측되었으며, 침투선단이 도달한 위치에서는 일정한 크기의 흡입력이 감소하여 부의 간극수압이 영에 가까운 값을 보이는 것이 관측되었다. 침투선단이 불투수층인 토조 바닥에 도달한 이후 침투선단의 상향이동이 관측되었으며 이러한 관측결과는 다양한 크기의 공극의 존재에 의한 것으로 판단된다. 크기가 큰 공극이 존재하는 경우 모세관현상으로 인한 공극의 채움 효과는 다소 줄어들 수 있으며 하항 침투 시 덜 채워진 공극은 침투선단이 바닥면에 도달한 이후 다시 상향으로 이동할 경우 채워지는 것으로 판단된다. 이러한 가정은 체적함수비의 변화과정에서 확인되었다. 또한 조립토를 대상으로 하는 본 실험에서 토체의 두께가 두꺼운 경우(20cm) 사면의 활동은 침식에 의한 것으로 관측되었는데, 침식의 개시는 상부 표층의 흙이 완전히 포화된 경우 시작하는 것으로 확인되었다. 이에 비해 토층의 두께가 얇은 경우(10cm) 침식활동 보다는 사면전체가 덩어리로 활동하는 양상이 관측되었는데, 사면의 활동시점은 침투선단이 사면의 바닥에 도달한 시점으로 확인되었다. 이 경우 침투선단이 사면의 바닥면에 도달하면서 사면의 바닥면과 토조면 상에서의 마찰저항의 감수 침투로 인한 토체의 중량 증가 등의 요인이 상호 복합적으로 사면활동에 작용하는 것으로 판단된다.

수평으로 경사진 박스암거 위 콘크리트 포장 슬래브의 최적 줄눈위치 (Optimal Joint Position in Concrete Pavement Slab over Skewed Box Culvert)

  • 염우성;정호성;연우;손덕수;이재훈;정진훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.47-55
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    • 2013
  • PURPOSES : The purpose of this study is to investigate the optimal joint positions which can minimize distresses of concrete pavement containing box culvert with horizontally skewed angles. METHODS : The concrete pavement containing the box culvert with different skewed angles and soil cover depths was modeled by 3 dimensional finite element method. The contact boundary condition was used between concrete and soil structures in addition to the nonlinear material property of soil in the finite element model. A dynamic analysis was performed by applying the self weight of pavement, negative temperature gradient of slab, and moving vehicle load simultaneously. RESULTS : In case of zero skewed angle ($0^{\circ}$), the maximum tensile stress of slab was the lowest when the joint was positioned directly over side of box culvert. In case there was a skewed angle, the maximum tensile stress of slab was the lowest when the joint passed the intersection between side of the box culvert and longitudinal centerline of slab. The magnitude of the maximum tensile stress converged to a constant value regardless the joint position from 3m of soil cover depth at all of the horizontally skewed angles. CONCLUSIONS : More reasonable and accurate design of the concrete pavement containing the box culvert can be possible based on the research results.

배수조건에 따른 측방유동 해상말뚝의 거동특성 (Undrained and Drained Behaviors of Laterally-loaded Offshore Piles)

  • 서동희;정상섬;김영호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권8호
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    • pp.149-160
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    • 2008
  • 1990년대 이후로 인천과 부산신항 등의 물류중심항구 및 송도 신도시와 같은 유비쿼터스 도시 개발에 발맞추어 인근해상연약지반 매립공사가 활발히 진행되면서 측방유동 해상말뚝기초의 거동특성에 폭넓은 관심이 집중되고 있다. 측방유동 말뚝기초 거동에 대한 연구 및 규명은 원심모형기 개발과 컴퓨터 기능의 향상으로 인하여 폭넓은 시도가 이루어져 왔으며, 특히 말뚝구조물에 작용하는 측방유동압의 특성이 가장 중요한 초점이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 대변형 압밀연계 유한요소해석 기법(LDFE)을 바탕으로 배수조건(비배수 : 단기, 배수 : 장기)에 따른 측방유동 해상 말뚝기초의 거동특성을 분석하였으며 특히, 말뚝-지반 상호작용을 고려한 측방유동압에 중점을 두었다. 본 수치해석에서는 지층조건, 말뚝두부의 경계조건, 성토하중 크기, 평균압밀도 네 가지 중요변수에 따른 거동양상을 비교 분석하였으며, 이로부터 비배수 단계와 배수 단계에서의 측방유동압의 분포형태와 크기에 대한 정량적인 차이를 확인하였다.

습윤경로 함수특성곡선을 고려한 불포화 편마풍화토 사면의 안정해석 (Stability Analysis on Unsaturated Gneiss Weathered Soil Slopes Considering Wetting Path Soil-Water Characteristic Curve)

  • 박성완;신길호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5C호
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    • pp.191-198
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    • 2009
  • 국내 풍화사면에서의 표면파괴는 주로 강우에 의한 침투로 인하여 발생한다고 알려져 있다. 이러한 파괴는 표면토사부에 강우로 인한 하향 침투수에 흡수력의 감소와 습윤대의 증가에 의하여 야기된다. 따라서 국내에 흔히 존재하는 편마계열 풍화사면토를 대상으로 강우로 인한 습윤 경로 및 그 추이를 현상학적인 접근법으로 살펴볼 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 풍화토를 대상으로 습윤 함수특성곡선에 대한 실내실험을 수행하고 결과를 활용하여 강우시 불포화 사면안정해석을 실시하였다. 기존 문헌의 자료에서 현장의 함수특성이 실내시험에서의 습윤경로에서 잘 반영하고 있어 상계 조건으로 실내시험에서 구한 습윤경로 함수특성곡선을 사면해석에 활용하는 것도 합리적임을 알 수 있다.

백두산의 식생대에 관하여 (On the Vegetation Zone of Mt. Paektu)

  • 임양재;심재국
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제21권5_2호
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    • pp.501-518
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    • 1998
  • Mt. Paektu(2,749.6m)m the biggest mountain in Northeast Asia, located on the border line of Korea and China is characterized as an aspite with broad gentle mountain area and rich biota. however, it seems that the study of forest vegetational feature or vegetation zones in the whole area of this mountain is not yet sufficient in spite of contribution by many investigators. in this paper thermal climatic approach was carried out for the determination of vegetation zones of the mountain with the meteorological data of four stations including Cheonjj and various vegetational data. the application of Warmth Index and/or coldness Index(Kira 1977) for the determination of forest vegetation boundary was useful also here, and their boundaries largely coincided with those of thermal indicies obtained in the Korean Peninsula(Yim and Kira, 1975), including the lapse rate of air temperature along increasing elevation. However, in the mountain the boundary of vegetation zones in not clear like those of mountains in Korea. It may be due so the topographic differences between this area and the Korean Peninsula. Besides, the broad ecotones between different vegetations in this area support the vegetation continum concept rather than the unit concept, and the limit of timber line or tree line reflects various hypothesis(Steven and fox 1991). Therefore, for the explantion of vegetation zone of this area should be considered topography or soil condition, for example, as known the hierachy of ecological units (zonobiomes, orobiomes and pedobiomes, Walter, 1973).

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Seismic analysis of dam-foundation-reservoir coupled system using direct coupling method

  • Mandal, Angshuman;Maity, Damodar
    • Coupled systems mechanics
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    • 제8권5호
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    • pp.393-414
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    • 2019
  • This paper presents seismic analysis of concrete gravity dams considering soil-structure-fluid interaction. Displacement based plane strain finite element formulation is considered for the dam and foundation domain whereas pressure based finite element formulation is considered for the reservoir domain. A direct coupling method has been adopted to obtain the interaction effects among the dam, foundation and reservoir domain to obtain the dynamic responses of the dam. An efficient absorbing boundary condition has been implemented at the truncation surfaces of the foundation and reservoir domains. A parametric study has been carried out considering each domain separately and collectively based on natural frequencies, crest displacement and stress at the neck level of the dam body. The combined frequency of the entire coupled system is very less than that of the each individual sub-system. The crest displacement and neck level stresses of the dam shows prominent enhancement when coupling effect is taken into consideration. These outcomes suggest that a complete coupled analysis is necessary to obtain the actual responses of the concrete gravity dam. The developed methodology can easily be implemented in finite element code for analyzing the coupled problem to obtain the desired responses of the individual subdomains.

Numerical analysis of an offshore platform with large partial porous cylindrical members due to wave forces

  • Park, Min-Su;Kawano, Kenji;Nagata, Shuichi
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제1권4호
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    • pp.337-353
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    • 2011
  • In the present study, an offshore platform having large partial porous cylindrical members, which are composed of permeable and impermeable cylinders, is suggested. In order to calculate the wave force on large partial porous cylindrical members, the fluid domain is divided into three regions: a single exterior region, N inner regions and N beneath regions, and the scattering wave in each fluid region is expressed by an Eigen-function expansion method. Applying Darcy's law to the porous boundary condition, the effect of porosity is simplified. Wave excitation forces and wave run up on the structures are presented for various wave conditions. For the idealized three-dimensional platform having large partial porous cylindrical members, the dynamic response evaluations of the platform due to wave forces are carried out through the modal analysis. In order to examine the effects of soil-structure interaction, the substructure method is also applied. The displacement and bending stress at the selective nodal points of the structure are computed using various input parameters, such as the shear-wave velocity of soil, the wave height and the wave period. Applying the Monte Carlo Simulation (MCS) method, the reliability evaluations at critical structure members, which contained uncertainties caused by dynamic forces and structural properties, are examined by the reliability index with the results obtained from MCS.

균열암반에서의 양수시험자료 해석과 일반화 방사상 유동모델의 적용성 연구

  • 성현정;김용제;우남칠;이철우;김구영
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.493-496
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    • 2003
  • 이 연구는 우리나라 균열암반 대수층의 수리적 특성을 해석ㆍ평가하기 위하여 양수시험 해석해(Theis, 1935; Cooper-Jacob, 1946; Papadopulos-Cooper, 1967; Hantush, 1962a,b; Moench, 1985; Hantush-Jacob, 1955) 및 일반화 방사상 유동 모델을 이용하여 균열암반 대수층(화강암, 화산암, 변성암, 백악기퇴적암, 제3기 퇴적암에 굴착된 100개 조사공)에서 수행되어진 양수시험으로부터 얻은 122개의 양수시험자료(수위강하 자료)를 분석하였다. AQTESOLV 전산프로그램을 이용한 양수시험자료 분석에 의하면, 122개 자료중 86개(71%)의 자료들이 이 연구에 사용된 해석해와 일치하며, 양수시험자료 해석해 중에 누수(leaky) 및 경계조건(boundary condition)을 고려한 해석해들이 53개(43%)로 가장 많이 나타났다. 그러므로, 양수시험자료의 해석은 균열암반 대수층의 수리지질학적 특성에 적합한 개념모델의 설정이 중요하다. 일반화 방사상 유동(GRF)모델을 적용해보면, 122개의 자료중 77개(63%)의 자료들이 Barker(1988)의 표준곡선에 의한 차원(1.1차원-2.9차원)을 보여준다. 이중 44.2%에 해당하는 39개 자료가 1.1차원과 1.9차원 사이의 분할 유동차원을 보여주는 반면에 26개(6.5%)만이 Theis 이론에 맞는 2차원의 방사상 흐름을 보여주며, 38개(49.3%)는 2.1차원에서 2.9차원에 속한다. 따라서 우리나라 균열암반 대수층에서 지하수 유동은 대부분 분할차원의 유동을 보여주는 것으로 평가된다.

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연약지반상의 토목섬유보강제방의 설계도표개발에 관한 연구 (A Study on Development of Design Chart for Geotextile-reinorced Embankments on Soft Foundations)

  • 서인식;허노영
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권5호
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    • pp.173-180
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    • 1998
  • 본 논문은 연약한 기초지반위의 토목섬유 보강제방의 2차원 안정해석을 위한 설계도표를 제시한다. 반복계산을 수행하기 위하여 보강제방의 요구되어지는 안전율에 필요한 보강재의 인장력을 산정하는 프로그램이 개발되었으며, 이 프로그램은 여러개의 토층과 토질로 이루어진 상황에도 사용될 수 있다. 도식화된 단면에 대하여 많은 계산결과들이 만들어 졌으며, 그 결과들로서 설계도 I를 만들었으며, 정적인 경우와 지진하중을 고려할 경우에도 적용시킬 수 있다. 예비설계단계에서 이러한 도표들을 이용하여 보강제방에 대한 비교적 정확한 보강재의 인장력을 근사적으로 구할 수 있으며, 실시설계단계에서는 개발된 프로그램에 의하여 정확한 결과를 산정할 수 있다.

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