• Geomechanics and Engineering
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• 제20권1호
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• pp.75-86
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• 2020

This study aims to simulate the stabilization process of fibrous peat samples using end-bearing Cement Deep Mixing (CDM) columns by three area improvement ratios of 13.1% (TS-2), 19.6% (TS-3) and 26.2% (TS-3). It also focuses on the determination of approximate stress distribution between CDM columns and untreated fibrous peat soil. First, fibrous peat samples were mechanically stabilized using CDM columns of different area improvement ratio. Further, the ultimate bearing capacity of a rectangular foundation rested on the stabilized peat was calculated in stress-controlled condition. Then, this process was simulated via a FEM-based model using Plaxis 3-D foundation and the numerical modelling results were compared with experimental findings. In the numerical modelling stage, the behaviour of fibrous peat was simulated based on hardening soil (HS) model and Mohr-Coulomb (MC) model, while embedded pile element was utilized for CDM columns. The results indicated that in case of untreated peat HS model could predict the behaviour of fibrous peat better than MC model. The comparison between experimental and numerical investigations showed that the stress distribution between soil (S) and CDM columns (C) were 81%C-19%S (TS-2), 83%C-17%S (TS-3) and 89%C-11%S (TS-4), respectively. This implies that when the area improvement ratio is increased, the share of the CDM columns from final load was increased. Finally, the calculated bearing capacity factors were compared with results on the account of empirical design methods.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.496-503
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• 2016

억지말뚝으로 보강된 무한사면의 해석을 위해 억지말뚝에 작용하는 하중을 소성변형이론과 소성흐름이론을 적용하여 산정하였고 무한사면의 안전율에 영향을 미치는 다양한 인자들의 효과를 살펴보았다. 해석결과에 따르면 억지말뚝의 설치로 인해 사면의 안전율이 상당히 증가함을 알 수 있었고 말뚝설치간격이 커질수록 안전율은 감소하였다. 억지말뚝의 설치로 인한 안전율의 증가가 커서 무한사면의 침투발생 유무가 사면의 안전율에 미치는 영향은 상대적으로 미미할 것으로 생각된다. 억지말뚝으로 보강된 무한사면의 안전율을 수식으로 나타내 보았는데 무보강시 무한사면의 안전율에 영향을 미치는 흙의 강도정수 및 사면의 경사 그리고 사면의 두께 이외에도 무한사면요소의 폭과 길이 그리고 억지말뚝에 작용하는 하중에 영향을 받음을 알 수 있었다. 소성변형이론을 바탕으로 하여 억지말뚝보강 무한사면의 안전율을 흙의 강도갱수를 달려하여 살펴본 결과 무보강시에 비해 상당한 안전율 증가효과를 확인할 수 있었는데 본 연구에서 고려한 강도정수와 말뚝간격에 대하여 최소 안전율은 13.7이었고 최대 안전율은 65.6이었다. 억지말뚝의 지름이 증가할수록 말뚝이 부담하는 하중은 증가하지만 안전율은 감소하였는데 이는 억지말뚝 보강 무한사면의 안전율에 영향을 미치는 무한사면요소의 폭과 길이 때문으로 판단된다. 소성흐름이론을 바탕으로 억지말뚝 보강 무한 사면의 안전율을 평균유입속도와 소성점도의 곱($v_1{\eta}_p$)을 달려하여 살펴본 결과 무보강시에 비해 상당한 안전율 증가효과를 확인할 수 있었으며 $v_1{\eta}_p$값이 커질수록 안전율도 커짐을 알 수 있었고 일정한 $v_1{\eta}_p$값에 대하여 말뚝설치간격이 커질수록 안전율은 감소하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권12호
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• pp.31-41
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• 2013

국내에서 지반의 측방유동으로 인한 피해가 가장 빈번하고 극명하게 나타나는 사례는 주로 연약지반에 교대 및 옹벽을 시공하고 배면에 성토를 진행하는 경우로서 측방유동으로 인한 교대의 안정성에 대한 연구는 연약지반에서의 연구가 대부분이다. 그러나 측방유동은 연약지반뿐만 아니라 성토사면에서도 발생하며, 이로 인해 인접구조물에 영향을 미치게 된다. 특히 국내에서 시공되는 교량 중에는 연약지반 위에 시공되는 경우보다 산지에 시공되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 현장단면에 대한 유한요소해석을 통해 성토사면의 측방유동으로 인한 지반거동을 분석하였고, 그에 따른 적절한 보강 공법의 결과 분석을 통해 성토사면에 설치된 교대설계에 관한 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, 압성토와 사면에 억지말뚝으로 보강하였을 경우에는 측방유동은 4~30% 감소하는 것으로 나타났고, 교대 교좌부의 변위는 2~13% 감소하는 것으로 나타났다. 한편, EPS로 보강하였을 경우에 측방유동은 약 97% 감소하였고, 교대 교좌부의 최대수평변위는 약 95% 정도 감소하였다. 향후, 국내 여러 현장을 대상으로 추가적인 실험을 지속적으로 수행하여 보다 국내 여건에 부합하는 설계 기법의 도출이 요구되며, 수치해석 및 실측치를 비교 분석함으로써 지금보다 신뢰성 있는 연구가 뒤따라야 할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.157-170
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• 1999

본 연구에서는 억지말뚝을 이용한 점성토지반 절토사면에 대한 새로운 설계법이 제안된다. 이 설계법에서는 사면의 기울기와 높이, 억지말뚝열의 수와 설치위치, 말뚝의 간격과 강성 등의 요소를 체계적으로 선택할 수 있게 되어 있다. 이 설계법은 줄말뚝을 포함한 사면의 안정해석법에 근거하여 확립될 수 있다 말뚝으로 사면을 안정시킬 수 있는 기본적인 개념은 줄말뚝이 산사태와 같은 측방변형지반속에 설치되어 있을 경우 말뚝사이의 지반이 지반아칭현상에 의하여 억지 될 수 있다는데 있다. 줄말뚝을 포함한 사면의 전체안정을 검토하기 위하여 말뚝안정해석과 사면안정해석이 동시에 실시되어야 한다. 제안된 설계법에 따라 설계된 점성토지반 절토사면에 계측기를 설치하여 말뚝 및 말뚝사이 지반의 거동을 면밀히 관찰하였다. 이를 통하여 점성토지반 절토사면에 설치된 억지말뚝의 사면안정효과를 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권6호
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• pp.453-462
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• 2000

판지슬러지는 유기물 함량이 높은 반면 중금속 함량은 낮아 농업적 재활용이 유망한 것으로 판단되나 농업적으로 이용하기 전에 농업환경에 대한 위해성을 줄이기 위한 수단으로서 퇴비화가 필요하다. 본 연구에서는 제지슬러지를 효율적으로 퇴비화하기 위한 방안으로서 요소의 첨가 효과를 검토하기 위하여 우선적으로 제지슬러지에 대하여 0~6% 범위의 요소를 첨가한 다음 정체식 시설에서 약 80일 동안 퇴비화를 실시하였고, 정체식 시설에서 우수한 것으로 판명된 처리구는 공장규모의 교반식 시설을 이용하여 현장시험을 실시하였다. 정체식 시설을 이용한 제지슬러지 퇴비화 동안 부숙온도, 탄질율, 양이온치환용량, 식물독성 등을 조사한 결과 요소 3% 이하 처리구가 퇴비화하기에 적절하였다. 이들 처리구중 요소 0%와 3% 처리구들을 대상으로 교반식 시설에서 퇴비화한 결과 부숙과정중 물리적, 화학적, 생물학적 특성의 변화는 정체식 시설과 유사하였다. 비록 교반식의 경우 80일 이후에도 $50^{\circ}C$ 부근의 고온이 유지되었으나, 이화학적 특성의 변화를 고려해 볼 때 정체식 시설에서는 약 50~60일, 그리고 교반식시설에서는 약 30~40일 사이에 안정화되는 것으로 판단된다. 그러나 최종적으로 안정화된 제지슬러지 퇴비의 색깔이 전반적으로 밝아서 퇴비제조시 암색화를 촉진하기 위한 부재료의 첨가가 필요한 것으로 판단되었다.

• 유기물자원화
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• 제3권1호
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• pp.3-11
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• 1995

음식물찌꺼기를 $1.1m^3$ 규모로 퇴적하여 강제 송풍방식으로 80일 이상 호기적 퇴비화를 실시하였으며, 퇴비화기간 동안 몇가지 이화학적인 특성을 조사하였다. 음식물찌꺼기의 퇴비화 과정중 색도 및 탄질율의 변화를 분석한 결과, 음식물찌꺼기의 유기성 물질들은 신속하게 분해되어 약 30일이면 안정화에 도달하는 것으로 보인다. 그러나 pH는 40일 이후에 중성범위에서 안정화되고, 원형여지크로마토그램은 45일 이후에 특정적인 변화가 나타났으며, EC값은 50일이 경과한 후 안정화에 도달하는 것으로 평가되었다. 이러한 결과들은 음식물찌꺼기를 이용한 퇴비의 안정화 평가를 위해서는 몇가지 이화학적인 특성을 종합적으로 고려해야 함을 의미하는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권1호
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• pp.35-46
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• 1996

강우시의 사면지반과 억지말뚝의 거동을 관찰하기 위하여 각종 계측기에 의한 현장계측이 실시되었다. 즉, 억지말뚝으로 보강된 아파트 배면절개사면에 경사계, 지하수위계 및 스트레인게이지가 설치되었다. 억지말뚝에 발생된 수평변위와 휨응력은 억지말뚝속에 설치된 경사계와 스트레인게이지로 측정하였으며, 사면지반의 수평변형은 말뚝사이지반에 설치된 경사계로 측정하였다. 지하수위 계측결과 강우시 지하수위는 집중호우에 그다지 민감하지 못하였다. 강우시 지표면으로부터 습윤대가 형성되고 이 습윤대의 강하는 말뚝과 지반의 거동에 많은 영향을 미치고 있었다. 왜냐하면 습윤대의 강하로 인하여 이 습윤대 상부지반의 단위체적중량이 증가하게 되고 또한 사면의 활동력이 증가하게 되기 때문이다. 이러한 집중호우시의 억지말뚝과 사면의 거동은 탄성적이었다.

• 지질공학
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• 제19권4호
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• pp.475-482
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• 2009

절토사면에 설치된 흙막이벽의 거동은 도심지 굴착공사에 적용된 흙막이벽의 거동과는 다를 것이다. 배면경사지에 설치된 흙막이벽 설계법을 확립하기 위하여는 흙막이벽 및 배면지반의 변형거동을 상세히 규명할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 아파트 신축부지 절개사면의 보강을 위하여 앵커지지 흙막이벽과 억지말뚝이 설치된 사면을 대상으로 계측을 수행하였다. 계측결과 굴착초기에는 흙막이벽의 변형이 배면경사지반의 변형보다는 크게 발생되나, 굴착깊이가 깊어짐에 따라 배면경사지반의 변형이 크게 발생되었다. 이는 굴착으로 인한 흙막이벽의 변형이 흙막이말뚝의 강성과 앵커인장력에 의하여 억제되었기 때문으로 판단된다. 앵커에 도입된 선행인장력은 흙막이벽의 거동에만 큰 영향을 미치며, 강우로 인한 흙막이벽의 변형은 지하수위의 변화보다 지표부근에서 침투된 침투수의 영향이 큰 것으로 나타났다. 한편, 굴착배면의 경사진 사면에 설치된 앵커지지 흙막이벽의 수평변위는 굴착배면지반이 수평인 흙막이 굴착의 경우 보다 2~6배 정도 크게 발생하였다.

• 지질공학
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• 제15권2호
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• pp.155-168
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• 2005

절개사면에 설치 된 흙막이벽의 거동은 도심지 굴착공사에 적용된 흙막이벽의 거동과 다르다. 배면경사지 설치된 흙막이벽 설계법을 확립하기 위하여는 흙막이벽 및 배면지반의 변형거동을 상세히 규명할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 아파트 신축부지 절개사면의 보강을 위하여 앵커지지 흙막이벽과 억지말뚝이 설치된 사면을 대상으로 현장계측을 수행하였다. 계측결과 굴착초기 흙막이벽의 변형은 배면경사지반의 변형보다 크게 발생되지만, 굴착깊이가 깊어짐에 따라 배면경사지반의 변형이 크게 발생됨을 알 수 있다. 이러한 이유는 굴착초기에 흙막이벽의 변형이 흙막이 말뚝의 강성과 앵커인장력에 의하여 억제되었기 때문으로 판단된다. 앵커에 도입된 선행인장력은 흙막이벽의 거동에만 큰 영향을 미치며, 강우로 인한 흙막이벽의 변형은 지하수위의 변화보다 지표면 부근에서의 침투수에 의해 영향을 받는다 한편, 굴착배면의 경사진 사면에 설치된 앵커지지 흙막이벽의 수평변위는 굴착배면지 반이 수평인 흙막이벽의 수평변위 보다 2-6배정도 크게 발생하였다.