• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.377-384
• /
• 2000

The characteristics and prediction model of the shear strength for unsaturated residual soils was studied. In order to investigate the influence of the initial water content on the shear strength, unsaturated triaxial tests were carried out varying the initial water content, and the applicability of existing prediction models for the unsaturated shear strength was testified. It was shown that the soil - water characteristic curve and the shear strength of the unsaturated soil varied with the change of the initial water content. A sample compacted in the lower initial water content needs a higher suction to get the same degree of saturation while the shear strength of a sample with the lower initial water content displays a lower value. In order to apply the existing prediction models of the unsaturated shear strength to granite residual soils, a correction coefficient, α, on the internal friction angle, ø'was added.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제32권1호
• /
• pp.55-62
• /
• 2016

본 연구에서는 공극 네트워크 모델을 이용하여 사질토의 함수특성곡선을 수치해석적으로 획득하였다. 주문진표준사의 시편을 고해상도 3차원 X-ray CT 촬영하여 공극 영상을 획득하였고, 이를 공극방과 공극목으로 이루어진 관망으로 재구성하였으며 이 때 관의 반경은 공극목의 최소반경으로 정의하였다. 모세관압에 영향을 미치는 공극목의 반경은 세선화알고리즘과 유클리디언 거리변환을 통해 계산하였다. 수치해석적으로 얻은 함수특성곡선을 실험결과와 비교하였으며, 수치해석 결과는 실험결과에 비해 공기함입치가 과대평가 되었으나 전체 모세관압은 유사한 분포를 나타냈다. 또한 실험결과로부터 도출된 상대투수율은 높은 포화도에서 수치해석 결과에 비해 큰 값을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권7호
• /
• pp.171-181
• /
• 2004

본 연구는 불포화 상태 전 범위에 대한 사질토의 인장강도 모델화 가능성을 조사하기 위해 실시 되었다. 새로 개발된 직접인장시험기법을 이용하여 인장시험이 실시되었다. 측정된 결과는 Rumpf 및 Schubert가 동일크기의 이상적인 구에 대해 개발한 이론적인 인장강도 모델들에 의한 예측 값과 비교 되었다. 이를 위해 석션-포화실험을 통해 얻어진 흙-수분특성곡선을 이용하여 이론모델에 있어 중요한 요소인 불포화상태(pendular, funicular, capillary) 구분 및 음의 간극수압 값을 산정하는데 사용하였다. Pendular 상태에서 불포화모래의 비선형 거동이 Rumpf의 모델에 의해 적절이 묘사되었다. Funicular 및 capillary상태의 경우, 함수비가 증가함에 따라 인장강도가 증가하다 최고 값이 도달한 후 다시 감소하는 실험 측정치의 경향도 Schubert의 모델에 의해 적절히 묘사되었다. 본 비교 연구는 이상적인 단일 크기의 입자에 대해 개발된 이론적인 모델이 다양한 크기를 갖는 불포화 사질토의 인장강도를 예측할 수 있다는 가능성을 뒷받침해준다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제28권4호
• /
• pp.91-100
• /
• 2012

부분포화토의 물리적 특징 중 하나인 함수특성곡선(soil-water characteristic curve)은 모관흡수력과 체적함수비의 관계를 나타낸다. 함수특성곡선은 지반의 습윤과정과 건조과정의 이력현상을 보여줄 수 있으나, 일반적으로 함수특성 곡선을 표현하는 방법은 이러한 이력현상을 무시한다. 또한 함수특성곡선의 고유한 형태는 흙의 간극비와 토립자들의 변형을 유발할 수 있는 외부의 여러 가지 하중들에 의해 언제든지 변화될 수 있다. 그러므로 여러 흙들이 가지고 있는 함수특성곡선과 토립자들 변형 사이의 관계에 대해서 실험적인 측면과 해석적인 측면의 차이점에 대해 이해가 필요하다. 실험적으로 1차 건조과정, 습윤과정 그리고 2차 건조과정으로 그려지는 전형적인 함수특성곡선들이 얻어진다. 이러한 이력현상을 갖는 함수특성곡선에서 습윤과정의 실험은 어려운 시험방법과 많은 시간소요가 필요하기 때문에 일반적으로 첫 번째 건조과정의 실험 결과를 불포화 투수계수와 전단강도 함수를 예측하기 위한 부분포화토의 물리적 특성으로 결정한다. 본 연구는 화강풍화토와 실트질 흙을 대상으로 유한요소해석 프로그램을 이용하여 부분포화토의 중요한 물리적 특성을 갖는 함수특성곡선의 1차 건조과정과 습윤과정 차이인 흙의 체적 변형과 이력현상에 대한 수리학적-역학적 흙의 거동특성을 비교 검토하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제8권5호
• /
• pp.687-706
• /
• 2015

Methods commonly used to evaluate the improvement of lime-treated expansive soil include swelling characteristics and unconfined compressive strength. In the field, lime-treated expansive soils are in compacted unsaturated state. Soil water characteristic curves (SWCCs) represent a key parameter to interpret and describe the behavior of unsaturated expansive soil. This paper investigates the use of SWCC as a technique to evaluate improvements acquired by expansive soil after lime treatment. Three different lime contents were considered 2%, 4% and 6% by dry weight of clay. Series of tests were performed to determine the SWCC for the different lime content under curing periods of 7 and 28 day. Correlations between key features of the soil water characteristic curves of lime treated expansive soils and basic engineering behavior such as swelling characteristics and unconfined compression strength were established. Test results revealed that initial slope ($S_1$), saturated water content ($w_{sat}$), and air entry value (AEV) play an important role in reflecting improvement in engineering behavior achieved by lime treatment.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
• /
• pp.599-606
• /
• 2010

It has been reported that many slope failures in unsaturated soils are mainly caused by downward infiltration due to rainfall. The rainfall characteristics could be an important factor, and more predictable slope failures can be achieved by considering more reasonable rainfall conditions. So, a need exists that these trends of infiltration in weathered soils, which is commonly found in Korea, are assessed by considering rainfall conditions based on phenomenological approach. In this paper, numerical analyses of unsaturated soil slope under rainfall conditions are presented based on the soil-water characteristic curve in the laboratory and huff method. Then the performance of unsaturated weathered soil slopes was evaluated under various conditions after applying the effect of overburden pressure on SWCCs and fines contents. The results demonstrated that the rainfall conditions using Huff method can be very effective and the proper application on analysis is very important to enhance the prediction on unsaturated slope stability.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.15-27
• /
• 2005

이 논문에서는 앞서 수행된 국내의 화강풍화토의 실험 결과를 토대로 하여 화강풍화토의 함수특성곡선을 합리적으로 예측하기 위한 방법이 제안되었다. 이 방법은 인공신경망기법을 이용해서 Fredlund와 Xing의 함수특성곡선식의 계수들을 추정하도록 제안되었다. 이러한 계수들을 추정하기 위한 신경망 모델의 입력 자료로는 실험결과에서 함수특성곡선의 계수에 큰 영향을 미치는 것으로 확인된 입도분포곡선, 다짐함수비, 그리고 간극비가 사용되었다. Fredlund 와 Xing의 함수특성곡선식의 계수를 구하기 위해 본 연구에서 제안된 신경망 모델은 신뢰성 있는 예측결과를 보였으며 그 예측결과의 정확도가 이전의 다른 방법들에 비해 높게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권7호
• /
• pp.55-64
• /
• 2006

풍화 사면은 지속적인 강우로 인하여 얕은층에서 파괴가 일어나고 있다. 이러한 파괴들은 주로 강우 침투로 지표면에서의 습윤대의 형성과 이로 인한 흡수력의 감소에 기인한다. 본 연구에서는 대표적인 풍화사면인 화강 풍화토 및 편마풍화토에 대한 함수특성곡선의 건조-습윤 이력과 선행강우 조건을 활용하여 시간에 따른 불포화 침투 해석을 인공적인 강우 강도와 지속시간을 설정하여 실시하였다. 그 결과 풍화 사면의 불포화 침투는 깊이별로 선행 강우에 의한 초기 흡수력과 이력에 따른 불포화 투수계수에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 화강풍화토가 편마풍화토 보다 상대적으로 작은 공기 함입값, 잔류 흡수력, 그리고 습윤 전면 흡수력을 가지고 있으며 이력 loop가 작아서 침투에 대한 흡수력의 변화 반응이 매우 빠름을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권3호
• /
• pp.47-58
• /
• 2014

본 연구에서는 임기광산 폐석적치장을 형성하고 있는 광미의 불포화 특성을 조사하기 위하여 자동 흙-함수특성곡선(SWCC) 측정장치를 이용하여 건조 및 습윤과정에 따른 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 측정결과를 토대로 van Genuchten 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정하였다. 산정된 흙-함수특선곡선(SWCC)의 ${\alpha}$와 n을 이용하여 흙의 종류를 구분하면 폐석적치장 광미시료는 점토질 모래(clayey sand)에 해당한다. Lu and Likos 방법으로 광미시료의 흡입응력특성곡선(SSCC)을 산정한 결과 흙-함수특성곡선(SWCC)과 유사한 S자형 곡선을 나타낸다. 동일한 유효포화도에서 건조과정의 흡입응력이 습윤과정의 흡입응력보다 크게 발생되는 이력현상이 나타났다. 그리고 불포화토의 유효응력은 공기함입치 이내로 작용할 경우 포화시 유효응력과 동일하나, 공기함입치 이상의 모관흡수력이 작용할 경우 포화토의 유효응력보다 큰 값을 갖는다. 한편, van Genuchten 방법으로 산정된 광미시료의 불포화 투수계수는 모관흡수력이 증가함에 따라 감소하며, 건조과정의 투수계수가 습윤과정의 투수계수보가 크게 발생됨을 알 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.23-33
• /
• 2011

본 연구에서는 낙동강 모래를 상대밀도 40%, 60%, 80%, 실트 함유율 0%, 10%, 20%, 30%에 대한 함수특성곡선을 구하였다. 시험결과, 동일 실트함유율에 대해서는 상대밀도가 커질수록 그리고 동일 상대밀도에서는 실트함유율이 커질수록 체적함수비의 변화가 작게 나타났다. 기존의 경험식을 통해 구한 함수특성곡선과 시험에서 구한 결과를 비교하여 보면, van Genuchten(1980), Fredlund와 Xing(1994) 경험식에 의한 함수특성곡선은 시험결과의 경향과 비슷한 S자형 곡선을 나타내어 비교적 시험결과와 잘 부합하였다. 특히 Fredlund와 Xing 경험식의 경우 상관계수($R^2$)가 모두 0.99로 나와 거의 일치하는 결과를 보였다.