• Geomechanics and Engineering
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• 제32권5호
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• pp.523-540
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• 2023

The failure of slope can cause remarkable damage to either human life or infrastructures. Stabilizing piles are widely utilized to reinforce slope as a slip-resistance structure. The workability of pile-stabilized slopes is affected by various parameters. In this study, the performance of earth slope reinforced with piles and the behavior of piles under static load, by shear reduction strength method using the finite difference software (FLAC^3D) has been investigated. Parametric studies were conducted to investigate the role of pile length (L), different pile distances from each other (S/D), pile head conditions (free and fixed head condition), the effect of sand density (loose, medium, and high-density soil) on the pile behavior, and the performance of pile-stabilized slopes. The performance of the stabilized slopes was analyzed by evaluating the factor of safety, lateral displacement and bending moment of piles, and critical slip mechanism. The results depict that as L increased and S/D reduced, the performance of slopes stabilized with pile gets better by raising the soil density. The greater the amount of bending moment at the shallow depths of the pile in the fixed pile head indicates the effect of the inertial force due to the structure on the pile performance.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권5호
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• pp.481-491
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• 2020

Piles installed in row(s) are used as an effective technique to improve the stability of soil slopes. The analysis of pile-stabilized slopes require a reliable prediction of lateral resistance offered by the piles. In this work, an analytical solution is developed to estimate the lateral resistance offered by the stabilizing piles in sand and c - 𝜙 soil slopes considering soil arching phenomenon. The soil arching in both horizontal direction (between the neighboring piles) and vertical direction (in the active wedge in front of the pile row) are studied and their effects are incorporated in the proposed model. The shape of soil arch is assumed to be circular and principal stress trajectories are defined separately for both modes of arching. Experimental and numerical studies found in literature were used to validate the proposed method. A detailed parametric analysis was performed to study the influence of pile diameter, center-to-center spacing, slope angle and angle of internal friction on the lateral pile resistance.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권6호
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• pp.601-614
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• 2018

This study presents structural and parametric analyses on the behavior of an integrated and pile-bent abutment with mechanically stabilized earth wall (IPM) bridge. The IPM bridge is an integral abutment bridge (IAB) with partially protruded piles, which excludes earth pressure by means of a mechanically stabilized earth wall developed by the authors. The results of the analysis indicate that the IPM bridge, as any other IAB, is influenced to a large extent by temperature and time-dependent loads. When these loads are applied, the stress on a pile in the IPM bridge decreases as the displacement of the pile top increases, because the piles protrude from the ground surface and no soil reaction is generated on the protruded pile. Because the length of an IAB is restricted by the forces acting on its piles, the IPM bridge is an effective alternative to extend its length.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권6호
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• pp.639-652
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• 2023

Stepped earth slopes incorporated with anti-slide piles are widely utilized in landslide disaster preventions. Explicit consideration of the three-dimensional (3D) effect in the slope design warrants producing more realistic solutions. A 3D limit analysis of the stability of pile stabilized stepped slopes is performed in light of the kinematic limit analysis theorem. The influences of seismic excitation and surcharge load are both considered from a kinematic perspective. The upper bound solution to the factor of safety is optimized and compared with published solutions, demonstrating the capability and applicability of the proposed method. Comparative studies are performed with respect to the roles of 3D effect, pile location, pile spacing, seismic and surcharge loads in the safety assessments of stepped slopes. The results demonstrate that the stability of pile reinforced stepped slopes differ with that of single stage slopes dramatically. The optimum pile location lies in the upper portion of the slope around L_x/L = 0.9, but may also lies in the shoulder of the bench. The pile reinforcement reaches 10% universally for a looser pile spacing D_c/d_p = 5.0, and approaches 70% when the pile spacing reaches D_c/d_p = 2.0.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.47-59
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• 2008

2002년 이후 미국 펜실베니아를 중심으로 보강토 공법 교대의 적용사례가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 보강토 공법 교대는 일반 콘크리트 옹벽 교대에 비하여 공사비 절감 및 공기 단축에 효과적이며 미관이 수려한 장점이 있다. 본 논문은 해외에서 이와같이 널리 활용되고 있는 보강토 교대의 이론적 배경 및 기존의 설계기준을 검토하였으며, 그 결과를 토대로 국내 교량형식에 적합한 보강토 교대의 적용성을 분석하였다. 우리나라에서 보강토교대를 적용하기 위하여 국내교량 형식에 따른 상부슈에 작용하는 하중을 분석한 후 교좌받침보 및 하부말뚝에 대하여 구조 검토한 결과, 거더의 자중이 큰 PSC BOX이외에서는 모두 적용이 가능한 것으로 나타났다. 또한 2차원 수치해석 및 3차원 수치해석을 수행하여 보강토 교대 하부 기초로 적용되는 H-Pile과 보강토 옹벽간의 상호 거동메커니즘을 분석하였으며, 실제 보강토 옹벽현장에서 보강토 옹벽 배면에 H-Pile을 7개소 시험시공을 실시하여 수평거동 특성을 분석하였다. 현장시험시공 분석결과, 보강토 교대의 하부기초로서 H-Pile을 적용하기 위해서는 뒤채움 재료는 내부마찰각이 최소 $34^{\circ}$이상인 양질의 뒷채움 재료를 사용하여야 하는 것으로 분석되었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권3호
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• pp.237-244
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• 2017

At present, in India, handling of solid waste has become a major challenge for the municipal authorities. Composting of solid waste, especially organic waste, can be one of the solutions to tackle the issue of handling solid waste. The present study is focused on agitated piles composting of flower waste (FW). Five combinations of FW with dry leaves (DL) and cow dung (CD) were prepared to conduct the study. Significant changes were observed due to the addition of bulking agent. The bulking material helps to reduce the production of leachate and also to maintain the aerobic condition within the piles. The reduction of total organic carbon was 21% in FW composting which increased by 36.48% during the composting of FW on addition of DL and CD. On the 120th day of composting, the pH of pile five (70 kg FW + 20 kg CD + 15 kg DL) was 7.33, electrical conductivity 2.77 mS/cm, total organic carbon 26.9%, total nitrogen 2.2%, and C:N ratio was 12. Appropriate proportion of waste mixture played an important role in providing favorable conditions for the microbial transformation of flower waste to stabilized compost. Finally, FW with the combination of CD and DL was found to be successful during pile composting.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권4호
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• pp.403-410
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• 1996

우분뇨와 왕겨혼합물(2:1, v/v)의 효과적인 부속방법과 퇴비화를 위해 야적식과 간헐통기 퇴석방식으로 비닐하우스 조건에서 10주일간 부숙시키면서 퇴비화 과정 중의 온도변화와 희비재료의 이화학적 환경변화 등을 조사하였다. 퇴비재료의 pH변화는 부숙초기인 1-2주경에는 8.9수준으로 상승하였다가 그 이후 중성부근으로 떨어졌으며, 4주이후부터 정치식보다 간헐통기 퇴적방식에서 빠른 안정화를 보였다. 간헐통기 최적과 정치식에서 퇴비재료의 주발효(고온발효)는 부숙개시 후 3주일과 6주일내에 끝났으며 주발효 온도에 도달도 간헐통기 퇴적방식에서 빨랐다. T-C와 잔존유기물 양의 감소는 비슷한 경향을 보였으며 T-C의 경우 간헐통기 퇴적방식이 정치방식에 비해 감소가 빨랐고, 잔존유기물의 양도 부숙의 진전에 따라 간헐통기방식에서 잔존량이 더 적고 부숙개시 후 6주부터는 정치방식과 9%정도의 차이를 나타냈다. T-N은 두 방식간에 차이가 뚜렷하여 정치식은 부숙에 따라서 점점 증가되다가 6주이후에는 2.3%수준을 유지하였고, 간헐통기방식은 분해초기에 급격한 감소를 보이나 7주 이후에는 1.8%수준을 유지되었다. C/N비의 경우는 두 방식간에 차이를 보이면서 완만히 감소되는데 6주일 후에는 안정화되어 정치식과 간헐통기 퇴적방식에서 각각 17과 21수준을 보였다. 조회분과 일반 무기성분의 함량변화는 전반적으로 부숙과 함께 증가되는 경향이며 간헐통기 퇴적방식에서 이들의 함량이 높아졌다. 본 실험에서 얻어진 결과는 비닐하우스에서 우분뇨 퇴비재료를 강제간헐통기 퇴적방식으로 퇴비화함으로서 부숙(퇴비화)기간을 단축시킬 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.93-101
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• 2011

국토의 70% 이상이 산지인 국내 지형 조건에서 도로, 철도 등 크고 작은 건설 공사에서는 필연적으로 사면이 형성된다. 그러나, 최근 국내외적으로 빈번히 발생하는 지진에 대한 사면안정 보강공법에 대한 연구는 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 1 g 진동대 실험 및 등가정적해석을 이용하여 사면의 내진 보강공법으로써 억지말뚝의 적용성을 평가하고, 억지말뚝이 적용된 사면 및 억지말뚝의 지진시 거동을 분석하였다. 1 g 진동대 실험 결과로부터, 억지말뚝 보강 사면의 지진시 사면파괴 억지효과를 검증하였으며, 등가정적해석을 통해 억지 말뚝을 사면 하부 또는 상부보다 사면 파괴면의 중앙부에 말뚝을 설치했을 때 사면파괴 억지효과가 가장 큼을 알 수 있었다. 또한, 말뚝이 사면 중앙부에 설치되었을 경우, 말뚝의 중심 간격에 따른 안전율 변화를 등가정적해석으로부터 분석하였다.

• 유기물자원화
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• 제11권1호
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• pp.149-153
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• 2003

본 연구는 소규모의 축사에서 발생하는 축분을 합리적으로 처리하기 위해 소규모 정체식 퇴비화의 적용 가능성을 검토하였다. 이 때 미생물을 첨가하여 퇴비화에 미치는 영향을 조사하였다. 처리구는 무처리의 대조구, 일반 Bacteria와 Lactobacillus을 처리한 BL구, BL구에 Photo.를 첨가한 BLP구 등 3개를 두었으며, 별도의 퇴비화 장치 없이 퇴적시킨 후 간헐적인 뒤집기를 실시하였다. 원료의 수분함량은 60% 정도였으며, 우분, 왕겨, 톱밥이 혼합되었다. 퇴비화 과정 중 온도는 3일 이내에 $60^{\circ}C$이상 상승하였으며, BLP와 BL구에서 Control구에 비해 초기 온도상승에 우세하였다. 원료의 초기 pH가 높아 퇴비화 과정중 pH 변화는 모든 처리구에서 크지 않았으며, 약알카리성에 머물렀다. EC는 뇨와 분의 계속적인 배출로 축적되어 초기에 높은 값을 보였으며, 퇴비화 과정중 5~10%의 상승을 보였다. C/N율의 감소는 BLP구에서 가장 높은 22.7%를 보였으며, BL과 Control구에서는 각각 19.2와 17.5%의 감소를 보였다. 식물독성평가에서는 BLP가 가장 짧은 시간에 안정되었으며, BL구와 Control구의 차이는 없었다. 소규모 축사농가에서 발생하는 축분의 처리는 적절한 뒤집기와 수분함량을 갖춘 소규모 정체식 퇴비화에 의해 가능하며, 미생물의 첨가는 초기 온도상승과 식물독성물질의 감소에 긍정적이었으나, 부숙도에 큰 영향은 미치지 못하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제13권1호
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• pp.43-61
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• 2017

The inverted T-type abutments are generally used in highway bridges constructed in Korea. This type of abutment is used because it has greater stability, with more pile foundations embedded in the bedrock, while simultaneously providing support for lateral earth pressure and vertical loads of superstructures. However, the cross section of inverted T-type abutments is large compared with the piers, which makes them more expensive. In addition, a differential settlement between the abutment and embankment, as well as the expansion joints, causes driving discomfort. This study evaluated the driving comfort of several types of abutments to improve driving comfort on the abutment. To achieve this objective, a traditional T-type abutment and three types of candidate abutments, namely, mechanically stabilized earth wall (MSEW) abutment supported by a shallow foundation (called "true MSEW abutment"), MSEW abutment supported by piles (called "mixed MSEW abutment"), and pile bent and integral abutment with MSEW (called "MIP abutment"), were selected to consider their design and economic feasibility. Finite element analysis was performed using the design section of the candidate abutments. Subsequently, the settlements of each candidate abutment, approach slabs, and paved surfaces of the bridges were reviewed. Finally, the driving comfort on each candidate abutment was evaluated using a vehicle dynamic simulation. The true MSEW abutment demonstrated the most excellent driving comfort. However, this abutment can cause problems with respect to serviceability and maintenance due to excessive settlements. After our overall review, we determined that the mixed MSEW and the MIP abutments are the most appropriate abutment types to improve driving comfort by taking the highway conditions in Korea into consideration.