• Geomechanics and Engineering
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• 제34권6호
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• pp.665-681
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• 2023

Liquefaction is one of the most devastating geotechnical phenomena that severely damage vital structures and lifelines. Before constructing structures on problematic ground, it is necessary to improve the site and solve the geotechnical problem. Among ground improvement methods dealing with liquefaction, gravel drain (GD) columns and deep soil mixing (DSM) columns are popular. In this study, the results of a series of seismic experiments in a 1g environment on a structure located over liquefiable ground with different thicknesses reinforced with GD and DSM techniques were presented. The dynamic response of the reinforced ground system was investigated based on the parameters of subsidence rate, excess pore water pressure ratio, and maximum acceleration. The time history of the input acceleration was applied harmonically with an acceleration range of 0.2g and at frequencies of 1, 2, and 3 Hz. The results show that the thickness of the liquefiable layer and the frequency of the input motion have a significant impact on the effectiveness of the improvement method and all responses. Among the two techniques used, DSM in thick liquefied layers was much more efficient than GD in controlling the subsidence and rupture of the soil under the foundation. Maximum settlement values, settlement rate, and foundation rotation in the thicker liquefied layer at the 1-Hz input frequency were higher than at other frequencies. At low thicknesses, the dynamic behavior of the GD was closer to that of the DSM.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권10호
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• pp.5-14
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• 2017

In recent years, world has witnessed many man-made activities related to both above and underground blasts. Details on behaviour of shallow foundations subjected to blast loads and induced liquefaction is scarce in literature. In this paper, typical shallow strip foundation in saturated cohesionless soils subjected to both above and underground blasting have been simulated by using finite difference based numerical model FLAC3D. Peak particle velocity (PPV) has been obtained to propose critical values for which bearing capacity failure for shallow foundations with soil liquefaction can occur. Typical results for pore pressure ratio (PPR) for various scaled distances are compared to PPR values obtained by using empirical equation available in literature which shows good agreement. Critical design values obtained in the present study for PPV and PPR to estimate the scaled distance, bearing capacity failure and liquefaction susceptibility can be used effectively for design of shallow strip foundation in cohesionless soil subjected to both above and under ground blast loads.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.91-100
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• 2011

본 연구에서는 국내의 대표적인 매립지인 새만금 방조제 지역을 대상으로 액상화 평가방법에 따른 액상화 발생 가능성을 예측하였다. 액상화 평가방법에 따라 장 단주기 실제 지진기록을 이용해 지진응답해석과 반복삼축압축시험에 의한 액상화 평가를 수행하였다. 평가 결과 대상지역의 준설매립토의 입도분포 곡선은 액상화 가능성이 매우 높은 범위에 해당하고 있고, 검토대상 지역의 깊이 10m 이내에 기초 또는 지중구조물이 구축될 경우 액상화에 따른 피해가 예상되고 있어, 향후 기초 또는 구조물 설치 위치에 따른 세밀한 검토가 필요한 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권2호
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• pp.189-195
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• 2024

Buried pipelines can be classified as continuous and segmented pipelines. These infrastructures can be damaged either by ground movement or by seismic wave propagation during an earthquake. Permanent ground deformations (PGD) include surface faulting, liquefaction-induced lateral spreading and landslide. Liquefaction is a major problem for both superstructures and infrastructures. Buyukcekmece lake zone, which is the studied region in this paper, is a liquefaction prone area located near the North Anatolian Fault Line. It is an active fault line in Turkey and a major earthquake with a magnitude of around 7.5 is expected in this investigated region in Istanbul. It is planned to be constructed a new 12" steel natural gas pipeline from one side of the lake to the other side. In this study, this case has been examined in terms of two different support conditions. Firstly, it has been defined as a beam in liquefied soil and has built-in supports at both ends. In the other approach, this case has been modeled as a beam in liquefied soil and has vertical elastic pinned supports at both ends. These models have been examined and some solution proposals have been produced according to the obtained results. In this study, based on this sample, it is aimed to determine the behaviors of buried continuous pipelines subject to liquefaction effects in terms of buoyancy.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권10호
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• pp.13-19
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• 2018

2016년 경주지진에 이어 2017년에도 포항지진이 발생하여 우리나라 동남권 지역이 지진의 위협을 받고 있는 실정이다. 특히, 포항지진에서는 연안의 퇴적지반에서 액상화 현상이 발생하여 이에 대한 대책 마련이 크게 중요시되고 있다. 지반 액상화는 지표면 위의 구조물뿐만 아니라 지중의 시설에 대해 직접적인 영향을 줄 수 있기 때문에 발생 가능한 지진에 대한 시설물의 액상화 위험도를 파악하여 이에 대한 대책을 마련할 필요가 있다. 이 연구에서는 최근 국내에서 지진이 발생한 동남권 지역의 전력구를 대상으로 지진 시 액상화 위험도를 평가하였다. 이때, 발생 가능한 지진은 재현주기 1,000년으로 고려하였으며 지진 시 액상화 위험도는 액상화 발생가능성 지수를 통해 검토하였다. 액상화 위험도 분석은 2단계로 진행되었으며 1단계에서는 동남권 전력공동구 설치위치의 지반조사자료를 토대로 액상화 발생 가능성 지수를 산정하여 액상화 위험도를 분석하였다. 이때, 지반 내 증폭현상은 지반종별 지반증폭계수를 통해 고려되었다. 2단계 위험도 분석은 1단계 분석에서 액상화 발생 가능성이 매우 높게 판정된 전력구 주변의 시추공 정보를 바탕으로 지진응답해석을 수행하고 이를 토대로 액상화 발생 가능성 지수를 재산정하여 지진 시 액상화 위험도를 재분석하였다. 이때, 이용된 지반조사자료는 국토지반정보 통합DB센터의 자료이며 지진응답해석에서는 3가지의 실지진 가속도 시간이력곡선을 이용하였다. 연구결과, 국내 지중 시설물에 대한 액상화 위험도 평가를 1단계 광역기반의 액상화 위험도 평가를 수행하고 2단계 평가에서는 1단계 평가에서 위험한 곳으로 평가된 지역에 대해서 지진응답해석을 동반한 위험도 평가를 재수행하는 것이 매우 합리적이고 유효적절한 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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• pp.361-368
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• 1998

The purpose of this study is to find out the factors affacting liquefaction potential by using DSC(disturded state concept) method and to verify these results through cyclic shear test (truly triaxial test and cyclic triaxial) on saturated sandy soil. Based on this reserch, the DSC method predictions were found to provide satisfactory correlation with the cyclic shear test. And the relationship between the factors affecting liquefaction characteristics--relative density(Dr0 and initial effective confining pressure and physical properties of the saturated sand --ξD and Dc--is found. If the relative density and the initial effective confining pressure increase, the number of cyclic grows up. This means that Dc is incresed and ξD is decreased. Therefore, the liquefaction potential can be evaluated and the factors affacting liquefaction potential can be investigated by using on DSC method. Finally, it is shown that the DSC method can capture the liquefaction mechanism.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권5호
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• pp.455-464
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• 2024

Seismic movements have varying effects on structures based on characteristics of local site. During an earthquake, weak soils are susceptible to damage due to amplified wave amplitudes. Soil-structure interaction issue has garnered increased attention in Türkiye, after devastating earthquakes in Kocaeli Gölcük (1999), Izmir (2020), Kahramanmaraş Pazarcık and Elbistan (2023). Consequently, liquefaction potential has been investigated in detail for different regions of Türkiye, mainly with available field test results. Çankırı, a city located close to North Anatolian Fault, is mainly built on alluvium, which is prone to liquefaction. However, no study on liquefaction hazard has been conducted thus far. In this study, groundwater level map, SPT map, and liquefaction risk map have been generated using Geographical Information System (GIS) for the Buğday Pazarı District of Çankırı province. Site investigations studies previously performed for 47 parcels (76 boreholes) were used within the scope of this study. The liquefaction assessment was conducted using Seed and Idriss's (1971) simplified method and the visualization of areas susceptible to liquefaction risk has been accomplished. The results of this study have been compared with the City Council's precautionary map which is currently in use. As a result of this study, it is recommended that minimum depth of boreholes in the region should be at least 30m and adequate number of laboratory tests particularly in liquefiable areas should be performed. Another important recommendation for the region is that detailed investigation should be performed by local authorities since findings of this study differ from currently used precautionary map.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.5-14
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• 2005

본 연구에서는 인천국제공항 제2단계 부지조성공사에서 수행된 표준관입시험 및 실내역학시험 결과를 Seed & Idriss(2001)가 제안한 수정된 액상화 간편예측식에 적용하여 대상지반의 액상화에 대한 안전율을 평가하였다. 해석 대상 지층은 심도 20m 이내, 지하수위 이하에 존재하는 비소성 실트층 및 실트질 모래층을 대상으로 하였으며, 표준관입저항치(N)가 20 이상인 지층은 해석 대상에서 제외하였다. 또한 액상화 평가와 관련된 모든 data들을 GIS(geographic information system)에 적용하여 공간보간을 통해 지도화 하였으며, 생성된 지도들 간의 연산을 통하여 대상지반의 액상화에 대한 안전율을 산정하였다. 인천국제공항 제2단계부지조성공사지역의 액상화에 대한 안전율을 평가해 본 결과 대부분의 지역에서 기준안전율($FS_{liquefaction}$ > 1.5)을 만족하는 것으로 나타났으나 제3활주로 북부지역 및 여객계류장 중앙지역 등의 일부지역에서 기준안전율을 만족하지 못하는 1~1.5사이의 안전율 분포를 보이는 것으로 나타났으며, 해당지역에 대한 액상화 상세예측이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.329-337
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• 2002

최근까지 지반의 액상화 저항강도를 산정하기 위한 실내시험의 대부분은 실지진하중을 재하하기보다는 Seed와 Idriss(1975)가 제안한 등가전단응력 개념에 기초하여 지진이 발생시키는 최대전단응력의 65%를 최대진폭으로 한 정현하중을 반복재하시켜왔다. 이러한 정현하중이 정확하게 실제 지반에 작용하는 불규칙한 지진력을 모사하고 있다고 볼 수 없으나, 시험상의 편의성으로 인해 현재까지도 이용이 빈번한 실정이다. 본 연구에서는 실제 지진하중 하에서 포화 사질토의 거동변화를 규명하고자 정현하중이 아닌 불규칙한 지진하중을 이용한 실험적 연구를 수행하였다. 다양한 지진규모의 실지진 시간이력을 진동하중으로 작용시킨 진동삼축시험을 통해 지진규모 및 지속시간의 변화에 따른 포화사질토의 동적 특성을 실험적으로 규명하고 기존의 등가전단응력 개념에 기초한 액상화 저항강도와 비교분석하였다. 또한, 중약진 지진대로 구분되는 국내 실정을 고려하여 다양한 지진규모에 적용가능한 수정계수를 제시하고 이를 기존의 연구결과와 비교분석하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.569-576
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• 2003

Based on the equivalent uniform stress concept Presented by Seed and Idriss, sinusoidal cyclic loads which simplified earthquake loads have been applied in evaluating the liquefaction resistance strength experimentally. However, the liquefaction resistance strength of soil based on the equivalent uniform stress concept can not exactly reflect the dynamic characteristics of the irregular earthquake motion. The liquefaction assessment method which was invented by using the equivalent uniform stress concept is suitable for the severe earthquake region such as Japan or USA, so the proper method to Korea is needed. In this study, estimation of the resistance to liquefaction was conducted by applying real earthquake loading to the cyclic triaxial test. From the test results, the characteristics of the fine sand under moderate earthquake were analyzed and compared with the results under strong earthquakes. Typically real earthquake loads used in this study are divided into two types - impact type and vibration type. Furthermore, results of the liquefaction resistance strength based on the equivalent uniform stress concept and tile concept using real earthquake loading were compared.