• 한국측량학회지
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• 제24권1호
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• pp.37-45
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• 2006

여름철에는 집중강우에 의한 산사태, 하천범람, 하천구조물의 피해가 심각하다. 특히 토양침식의 증가는 하상퇴적과 저수량 저하 등의 홍수재해를 발생시키며, 상류에서의 침식증가는 토사의 하천범람, 농경지와 시가지 매몰의 형태로 나타난다. 현재까지의 피해현황 조사는 답사 위주의 조사가 주를 이루고 있어 효율적인 피해조사에 한계가 있으며, 따라서 효과적이며 과학적인 모델링 기법이 필요하다. 이 연구에서는 다양한 공간 해상도의 인공위성영상 분석 비교를 통해 고해상도 위성영상을 모니터링 자료원으로의 활용성을 검토하고자 하였으며, 토사재해(침식/퇴적) 피해 현황 정보의 추출 가능성을 파악하고자 하였다. 또한 위성영상의 해상도별 분석을 통하여 토사재해 피해현황판독 활용 가능성을 연구하였고, 하천 미세지형 변화의 판독을 위한 KOMPSAT 영상의 활용성을 연구하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.271-278
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• 1999

Soil filters are commonly used to protect the soil structures from eroding and piping. When filters are clogged by fine particles which are progressively accumulated, these may lead to buildup of excessive pore pressures also leading to instability in subsurface infrastructure. A filter in the backfill of a retaining wall, a filter adjacent to the lining of a tunnel, or a filter in the bottom of an earth dam can be clogged by transported fine particles. This causes reduction in the permeability, which in turn may lead to intolerable decreases in their drainage capacity. In this thesis, the extent of this reduction is addressed using results from both experimental and theoretical investigations. In the experimental phase, the permeability reduction of a filter is monitored when an influent of constant concentration flows into the filter (uncoupled test), and when the water flow through the soil-filter system to simulate an in-situ condition (coupled test), respectively. The results of coupled and uncoupled test are compared with among others. In the theoretical phase of the investigation, a representative elemental volume of the soil filter was modeled as an ensemble of capillary tubes and the permeability reduction due to physical clogging was simulated using basic principles of flow in cylindrical tubes. In general, it was found that the permeability was reduced by at least one order of magnitude, and that the results from the uncoupled test and theoretical investigations were in good agreement. It is observed that the amount of deposited particles of the coupled test matches fairly well with that of the uncoupled test, which indicates that the prediction of permeability reduction is possible by preforming the uncoupled test instead of the coupled test, and/or by utilizing the theoretical model.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권4호
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• pp.553-570
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• 2016

A series of three-dimensional (3D) parametric finite element analyses have been performed to study the influence of the relative locations of pile tips with regards to the tunnel position on the behaviour of single piles and pile groups to adjacent tunnelling in weathered soil. When the pile tips are inside the influence zone, which considers the relative pile tip location with respect to the tunnel position, tunnelling-induced pile head settlements are larger than those computed from the Greenfield condition. However, when the pile tips are outside the influence zone, a reverse trend is obtained. When the pile tips are inside the influence zone, the tunnelling-induced tensile pile forces mobilised, but when the pile tips are outside the influence zone, compressive pile forces are induced because of tunnelling, depending on the shear stress transfer mechanism at the pile-soil interface. For piles connected to a cap, tensile and compressive forces are mobilised at the top of the centre and side piles, respectively. It has been shown that the increases in the tunnelling-induced pile head settlements have resulted in reductions of the apparent factor of safety up to approximately 43% when the pile tips are inside the influence zone, therefore severely affecting the serviceability of the piles. The pile behaviour, when considering the location of the pile tips with regards to the tunnel, has been analysed in great detail by taking the tunnelling-induced pile head settlements, axial pile forces, apparent factor of safety of the piles and shear transfer mechanism into account.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권3호
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• pp.523-539
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• 2017

Clay soils are typical for their swelling properties upon absorption of water during rains and development of cracks during summer time owing to the profile desorption of water through the inter-connected soil pores by water vapour diffusion leading to evaporation. This type of unstable soil phenomenon by and large poses a serious threat to the strength and stability of structures when rest on such type of soils. Even as lime and cement are extensively used for stabilization of clay soils it has become imperative to find relatively cheaper alternative materials to bring out the desired properties within the clay soil domain. In the present era of catastrophic environmental degradation as a side effect to modernized manufacturing processes, industrialization and urbanization the creative idea would be treating the waste products in a beneficial way for reuse and recycling. Bottom ash and ecosand are construed as a waste product from cement industry. An optimal combination of bottom ash-eco sand can be thought of as a viable alternative to stabilize the clay soils by means of an effective dispersion dynamics associated with the inter connected network of pore spaces. A CATIA model was created and imported to ANSYS Fluent to study the dispersion dynamics. Ion migration from the bottom ash-ecosand pile was facilitated through natural formation of cracks in clay soil subjected to atmospheric conditions. Treated samples collected at different curing days from inner and outer zones at different depths were tested for, plasticity index, Unconfined Compressive Strength (UCS), free swell index, water content, Cation Exchange Capacity (CEC), pH and ion concentration to show the effectiveness of the method in improving the clay soil.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권2호
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• pp.51-70
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• 1995

초고층 건물의 기초는 지반의 지지력, 경제성, 시공성 등이 고려되어 먼저 그 형태가 결정되게 된다. 이 논문에서 고려된 빌딩에서의 깊은 기초의 적용은 심도90~l00m까지 암반의 충분한 지내력이 확보되고 있지 않은데 기인한 것이다. 지반의 지지력이 전반적으로 그다지 크지 않으면서 상부 구조물이 어느 특정기등에 상당한 축력을 미치게 되는 경우 이곳에는 상대적으로 많은 침하가 예상되게 된다. 이러한 경우 전면기초(MAT기초)로 처리하면 지반에 미치는 큰 응력을 주위 지반으로 분산시켜 경제적이며 바람직한 설계가 가능하여 진다. 이때 약한 부분의 지반은 전면기초를 통하여 지지력의 여유가 있는 지반과 연결되게 되므로 전면기초가 이와 같은 휨모멘트나 전단력등을 전달할 수 있도록 설계된다면 기초의 부등침하를 방지할 수 있게되어 상부 구조물을 부등침하로 부터 안전하게 보존할 수 있게 된다. 본 논문은 이와같이 실제 계획, 설계중인 초고층 건물의 순수전면기초 해석 및 설계로서 일반 실무에도 연결될 수 있는 설계기법과 하중이 지반의 지내력을 초과하는 경우 응력의 재분배를 고려한 모델링 기법을 소개하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1003-1022
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• 2018

본 연구에서는 Shield TBM 터널굴착이 기 시공된 단독말뚝의 하부를 근접하여 통과할 경우 터널 막장압에 따른 말뚝의 공학적 거동을 파악하기 위해 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 이때 터널 막장압의 크기를 터널굴착 이전 springline 위치에서 수평토압의 25~100%로 변화시키면서 그 영향을 고찰하였다. 수치해석에서는 막장압의 변화에 따른 터널굴착으로 유발된 말뚝의 침하, 축력 및 전단응력을 고려하였다. 말뚝의 두부침하는 막장압의 크기를 가장 크게 적용한 조건이 막장압의 크기를 가장 작게 적용한 조건에 비해 약 44% 감소하여 발생하였다. 말뚝의 최대축력은 막장압의 크기를 가장 작게 적용한 조건에서 가장 크게 나타났으며, 이는 막장압의 크기를 가장 크게 고려한 조건에 대비하여 약 21% 큰 것으로 분석되었다. 터널굴착으로 인한 말뚝의 거동은 막장압의 변화에 따른 지반침하의 영향을 크게 받는 것을 알 수 있었으며, 막장압의 크기에 따른 말뚝 및 지반의 거동을 등고선을 이용하여 재분석하였다. 또한 모든 막장압 조건에 대하여 말뚝의 겉보기안전율이 1.0 이하로 산정되어 터널굴착이 인접말뚝에 유해한 영향을 끼치는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구를 통해 말뚝의 거동에 영향을 미치는 주요인자를 막장압의 변화에 따라 심도 있게 고찰하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제3권4호
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• pp.291-321
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• 2011

The paper describes a simple numerical FLAC model that was developed to simulate the dynamic response of two instrumented reduced-scale model reinforced soil walls constructed on a 1-g shaking table. The models were 1 m high by 1.4 m wide by 2.4 m long and were constructed with a uniform size sand backfill, a polymeric geogrid reinforcement material with appropriately scaled stiffness, and a structural full-height rigid panel facing. The wall toe was constructed to simulate a perfectly hinged toe (i.e. toe allowed to rotate only) in one model and an idealized sliding toe (i.e. toe allowed to rotate and slide horizontally) in the other. Physical and numerical models were subjected to the same stepped amplitude sinusoidal base acceleration record. The material properties of the component materials (e.g. backfill and reinforcement) were determined from independent laboratory testing (reinforcement) and by back-fitting results of a numerical FLAC model for direct shear box testing to the corresponding physical test results. A simple elastic-plastic model with Mohr-Coulomb failure criterion for the sand was judged to give satisfactory agreement with measured wall results. The numerical results are also compared to closed-form solutions for reinforcement loads. In most cases predicted and closed-form solutions fall within the accuracy of measured loads based on ${\pm}1$ standard deviation applied to physical measurements. The paper summarizes important lessons learned and implications to the seismic design and performance of geosynthetic reinforced soil walls.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권2호
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• pp.245-253
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• 2017

The increasing lack of good quality soils allowing the development of roadway, motorway, or railway networks, as well as large scale industrial facilities, necessitates the use of reinforcement techniques. Their aim is the improvement of the global performance of compressible soils, both in terms of settlement reduction and increase of the load bearing capacity. Among the various available techniques, the improvement of soils by incorporating vertical stiff piles appears to be a particularly appropriate solution, since it is easy to implement and does not require any substitution of significant soft soil volumes. The technique consists in driving a group of regularly spaced piles through a soft soil layer down to an underlying competent substratum. The surface load being thus transferred to this substratum by means of those reinforcing piles, which illustrates the case of a piled embankment. The differential settlements at the base of the embankment between the soft soil and the stiff piles lead to an "arching effect" in the embankment due to shearing mechanisms. This effect, which can be accentuated by the use of large pile caps, allows partial load transfer onto the pile, as well as surface settlement reduction, thus ensuring that the surface structure works properly. A technique for producing rigid piles has been developed to achieve in a single operation a rigid circular pile associated with a cone shaped head reversed on the place of a rigid circular pile. This technique has been used with success in a pile-supported road near Bourgoin-Jallieu (France). In this article, a numerical study based on this real case is proposed to highlight the functioning mode of this new technique in the case of industrial slabs.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1C호
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• pp.33-39
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• 2009

부마찰이 작용하는 말뚝 주변지반의 수직 응력은 전단응력 전이 과정을 통해 감소하게 된다. 본 연구에서는 3차원 유한차분 해석을 실시하여 부마찰이 작용하는 단독말뚝 인근 지반의 수직응력 및 수평응력의 감소 및 그로 인한 말뚝의 거동변화에 대한 분석을 실시하였다. 또한 말뚝인근 지반의 수직응력 감소를 고려할 수 있는 간단한 식을 제안하였다. 말뚝에 부마찰이 작용하는 경우 Greenfield 조건에 비해 지반의 수직 및 수평응력이 상당히 크게 감소하는 것으로 나타났다. 수직응력이 감소되는 수평범위는 그리 넓지 않아서 최대 4-8 D 정도 인 것으로 분석되었다, 여기서 D는 말뚝의 직경이다. 본 연구를 통해 분석된 바에 의하면 부마찰력의 평가에 일반적으로 널리 이용되는 $\beta$-방법에 의해서는 부마찰력이 과다하게 평가될수 있는 것으로 나타났으며, 따라서 원래의 공식에 수직응력의 감소를 반영할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제34권5호
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• pp.461-470
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• 2001

시흥광산은 1973년 폐장되었으며 1990년 초에 선광장 및 광미야적장에 있던 광미들을 제거한 후 그 자리에 소각장을 건설하는 폐광 복원사업을 실시하였다. 그러나 현재에도 광미가 완전히 제거되지 않았으며 광산 가동기간동안 많은 양의 광미가 주변 토양 및 논으로 이동, 퇴적된 것이 확인되는 바 광미와 물 반응으로 인한 침출수 형성과 주변 지하수 토양의 중금속 오염이 예상된다. 된 연구는 잔류광미와 물 반응에 따른 광산배수의 지구화학적 진화과정을 분석하고 주변 지하수 · 토양 오염 가능성을 평가하고자 하였다. 광미에서 추출한 공극수는 깊이에 따라 그 농도가 증가함을 보여 광미-불 반응을 통하여 지속적으로 중금속이 용출됨을 시사한다. 광미 중금속 용출은 공극수뿐 아니라 표면과 심부에서 각자 채취한 광미시료들간의 화학성분 차이에서도 확인된다. 광산 배수 기원지역과 하부 지역의 지하수 시료를 거리에 따라 채취, 분석한 결과 Cd, Pb 및 Zn 등은 국내 및 미국환경청 음용수 기준을 초과하며 광산배수의 영향을 받은 결과로 해석된다. 실내 회분식 시험 결과 원소들은 농도가 급격히 감소하는 것과 비교적 일정한 농도를 보이는 두 가지 양상을 보였으며 이는 일부 원소들이 평형농도에 도달하고 있기 때문으로 생각된다 회분식 시험에 사용한 증류수의 평균 pH는 6.5∼7.0의 범위로 이를 pH 4로 조정한 결과 원소들의 용출량이 급격히 증가하였다. 본 지역의 잔류광미는 지속적으로 주변의 지하수와 토양을 오염시킬 것으로 판단되며 이는 산성비등의 영향으로 인하여 급격히 증가할 것이다.