• 제목/요약/키워드: surface settlement

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유동성 채움재를 이용한 지하 매설관의 변형특성 연구 (Deformation Behavior Underground Pipe with CLSM)

  • 박재헌;이관호;조재윤;성상규
    • 한국도로학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.25-35
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    • 2003
  • 원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 CLSM을 이용하는 것이다. 본 연구에서는 지금까지의 CLSM 실내실험결과를 이용하여 현장적용성 시험을 하기 위한 중간단계로서 베딩재, 뒤채움재, 관의 종류를 변화시킨 20가지 사례에 대한 PENTAGON 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 CLSM을 사용하는 경우에 토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표면 및 관의 침하를 현저히 감소시키는 것으로 해석되었다. 관의 연직변위를 놓고 볼 때 토사 뒤채움을 사용한 경우에 연성관의 변위량이 강성관의 2배 정도에 달했으나 CLSM으로 대체한 경우에는 오히려 토사 뒤채움에 강성관을 사용한 경우보다 변위가 줄어들었다. CLSM 뒤채움에 강성관을 사용한 경우도 유사하게 나타났고, CLSM이 구조적인 지지 역할을 확실히 함을 보여준다.

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전기비저항탐사를 이용한 성토하부 연약지반의 변형 해석 (Interpretation of Soft Ground Deformation under Embankment using the Electrical Resistivity Survey)

  • 김재홍;홍원표;김규범
    • 지질공학
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    • 제21권2호
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    • pp.117-124
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    • 2011
  • 해안 매립 연약지반상에 도로나 제방을 성토한 경우 연약지반 속에서는 침하, 융기, 측방유동 등의 지반변형이 빈번하게 발생한다. 연약지반의 지반변형 거동을 지상에서 원지반을 훼손하지 않고 조사하기 위하여 전기비저항탐사법을 적용하여 보았다. 본 연구에서 해안지역의 점토질 퇴적층이 주로 분포하는 서해안 시화지구의 매립지역에서 실험성토를 실시하였다. 실험성토후, 성토하중에 의한 연약지반의 변형 영향범위를 확인하기 위하여 전기비저항탐사법을 실시한 결과, 수평방향으로는 성토 지역에서 남측으로 약 5 m 범위, 수직 방향으로는 지표해 약 5~6m로서 성토 높이의 약 1.0~1.2배 심도까지 높은 전기비저항으로 성토의 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구결과 성토에 의한 연약지반의 변형을 해석하는데 전기비저항탐사 방법을 적용이 가능한 것을 확인하였다.

대심도 연약지반 도로확장 공사에서의 설계 개선 (Design Improvement of the Road Expansion on a Deep Thick Soft Ground)

  • 김태형;박태영;김성렬;유상호;김국한;김윤태
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권8호
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    • pp.89-99
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    • 2012
  • 연약지반 구간의 도로 확장공사는 연약지반의 특성으로 인해 우선 시행되는 확장 부 성토 시 발생되는 침하로 기존고속도로에 연동침하가 발생된다. 이 경우 지반침하 및 변형에 의한 포장 평탄성 불량, 차량 주행 안전성 저하, 구조물 안정성 감소 등 시공 및 기존도로 유지관리에서 많은 어려움을 유발한다. 특히 대심도 연약지반에서는 이와 같은 문제가 발생될 수 있는 여지가 대단히 높다. 따라서 이러한 문제점이 고려된 설계가 이루어져야 할 것이다. 본 연구에서는 연약지반 분포심도 최대 약 50m가 존재하는 남해고속도로 제2지선 확장공사를 대상으로 기존 설계안의 현황을 파악한 후 그 개선안을 제시하였다.

A laboratory and numerical study on the effect of geogrid-box method on bearing capacity of rock-soil slopes

  • Moradi, Gholam;Abdolmaleki, Arvin;Soltani, Parham;Ahmadvand, Masoud
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권4호
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    • pp.345-354
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    • 2018
  • Currently, layered geogrid method (LGM) is the commonly practiced technique for reinforcement of slopes. In this paper the geogrid-box method (GBM) is introduced as a new approach for reinforcement of rock-soil slopes. To achieve the objectives of this study, a laboratory setup was designed and the slopes without reinforcements and reinforced with LGM and GBM were tested under the loading of a circular footing. The effect of vertical spacing between geogrid layers and box thickness on normalized bearing capacity and failure mechanism of slopes was investigated. A series of 3D finite element analysis were also performed using ABAQUS software to supplement the results of the model tests. The results indicated that the load-settlement behavior and the ultimate bearing capacity of footing can be significantly improved by the inclusion of reinforcing geogrid in the soil. It was found that for the slopes reinforced with GBM, the displacement contours are widely distributed in the rock-soil mass underneath the footing in greater width and depth than that in the reinforced slope with LGM, which in turn results in higher bearing capacity. It was also established that by reducing the thickness of geogrid-boxes, the distribution and depth of displacement contours increases and a longer failure surface is developed, which suggests the enhanced bearing capacity of the slope. Based on the studied designs, the ultimate bearing capacity of the GBM-reinforced slope was found to be 11.16% higher than that of the slope reinforced with LGM. The results also indicated that, reinforcement of rock-soil slopes using GBM causes an improvement in the ultimate bearing capacity as high as 24.8 times more than that of the unreinforced slope.

Behavior of piled rafts overlying a tunnel in sandy soil

  • Al-Omari, Raid R.;Al-Azzawi, Adel A.;AlAbbas, Kadhim A.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제10권5호
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    • pp.599-615
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    • 2016
  • The present research presents experimental and finite element studies to investigate the behavior of piled raft-tunnel system in a sandy soil. In the experimental work, a small scale model was tested in a sand box with load applied vertically to the raft through a hydraulic jack. Five configurations of piles were tested in the laboratory. The effects of pile length (L), number of piles in the group and the clearance distance between pile tip and top of tunnel surface (H) on the load carrying capacity of the piled raft-tunnel system are investigated. The load sharing percent between piles and rafts are included in the load-settlement presentation. The experimental work on piled raft-tunnel system yielded that all piles in the group carry the same fraction of load. The load carrying capacity of the piled raft-tunnel model was increased with increasing (L) for variable (H) distances and decreased with increasing (H) for constant pile lengths. The total load carrying capacity of the piled raft-tunnel model decreases with decreasing number of piles in the group. The total load carrying capacity of the piles relative to the total applied load (piles share) increases with increasing (L) and the number of piles in the group. The increase in (L/H) ratio for variable (H) distance and number of piles leads to an increase in piles share. ANSYS finite element program is used to model and analyze the piled raft-tunnel system. A three dimensional analysis with elastoplastic soil model is carried out. The obtained results revealed that the finite element method and the experimental modeling are rationally agreed.

필라폭이 병설터널의 안정성에 미치는 영향 평가 (Evaluation of the influence of pillar width on the stability of a twin tunnel)

  • 유광호;김종규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.115-131
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    • 2011
  • 최근 들어 방재 및 환경훼손 측면을 고려하여 병설터널의 시공 사례가 증가하고 있다. 병설터널의 굴착 시 필라(Pillar)부에 응력이 집중되어 터널의 안정성이 저하된다. 필라부의 거동에 대한 기존 연구들은 주로 수치해석과 실내 모형 실험을 통한 병설터널의 거동평가 및 지표침하 경향 분석 등에 국한되어 있어서, 필라부의 정량적 안정성 평가에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 병설터널의 필라폭이 터널의 안정성에 미치는 영향을 정량적으로 살펴보았다. 이를 위해 토피고가 다른 두 단면에 대해 전단강도 감소법을 이용한 수치해석적 방법으로 구한 터널 전체 안전율, Matsuda 등이 제안한 식을 이용하여 구한 필라부 국부안전율, 및 필라부의 강도/응력비를 산정하고 결과를 분석하였다. 합리적인 병설터널의 필라부 설계를 위해, 평균 강도/응력비, Matsuda 제안식에 의한 안전율, 수치해석적으로 구한 전체 안전율이 독립적으로 사용되기보다는 유기적으로 사용되어야 할 것으로 판단되었다.

홍예교 성능저하 원인에 따른 보수방안 고찰 - 선암사 승선교·송광사 극락교를 중심으로 - (A Study on the Repair Method for Performance Degradation Cause of Korean Arch Bridge -Focused on the Seonamsa Seungseonggyo, Songgwangsa Geukrockgyo-)

  • 김정언;천득염
    • 건축역사연구
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    • 제23권1호
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    • pp.7-19
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    • 2014
  • This study considers the proper repair techniques by examining the most representative repair cases of the Korean arch bridges and proposes the constructional manual which can apply similar occasions. The cases are Seonamsa Seungseongyo and Songgwangsa Geukrockgyo where this researcher had taken part in the repair works. This Study proposes the maintenance construction manual about the performance degradation drew by performance degradation of the both Korean arch bridges in the maintenance process. First, arch bridge maintenance should be carried out in the dry season, when water is impermeable in the bottom surface of the bridge. Moreover, risk factors of the maintenance should be excluded to secure the water vally flow, the bypass and the temporary bridge. Second, prior to repair, it has to precede (1)3D shooting (2)formal examination (3)structure safety test (4)geological and lithic surveys (5)arch curvature establishment and makeshift frame settlement before transformation (6)relationship expert comments. Third, if the baduk and the foundation stones are inevitable to replace due to performance degradation on the foundation, it should use the high quality stones and secure greater stress by extending the standard range. The foundation on irregular rock needs to be flattened and underside on the replaced materials require Grengyijil to deliver the equal loads. Fourth, In the process of dismantling the stones of the arched bridge, it could make heavy weathering degree and not reuse the materials. Charge should converge the expert advices to choose the reuseable, the conservate and the alternative materials, and increase the reutilization of the raw materials by preservation and reinforcement treatments. Fifth, the side wall should be repaired by the rubble work technique which is not able to pile compost satiety, so it must use long depth of masonary stones for reinforcement. It is considered to reinforce the stone wall in shore as much as possible and protect the abutment and the side wall on the upstream for the arch bridge maintenance works.

CASE STUDY ON SEVERELY-DAMAGED REINFORCED EARTH WALL WITH GEO-TEXTILE IN HYOGO, JAPAN Part I: Site Investigation into the cause of damage

  • Jung, Min-Su;Kawajiri, Shunzo;Hur, Jin-Suk;Shibuya, Satoru
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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    • pp.3-10
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    • 2010
  • Case study was carried out on the interpretation of the mechanical behavior of a severely damaged reinforced earth wall comprising geotextile with the concrete panel facing. In this part I, the outline of the damaged reinforced earth wall is in detail described. The background and cause of the damage are discussed based on the results of site investigation. The engineering properties of the fill were examined by performing various in-situ and laboratory tests, including the surface wave survey (SWS), PS-logging, RI-logging, soaking test, the direct shear box (DSB) test, bender element (BE) test, etc. The background as well as the cause for the damage of the wall may be described such that i) a considerable amount of settlement took place over a 3m thick weak soil layer in the lower part of the reinforced earth due to seepage of rainfall water, ii) the weight of the upper fill was partially supported by the geo-textile hooked on the concrete panels (n.b., named conveniently "hammock state" in this paper), and iii) the concrete panels to form the hammock were severely damaged by the unexpectedly large downwards compression force triggered by the tension force of the geotextile. The numerical simulation for the hammock state of the wall, together with counter-measures to re- stabilize the wall is subsequently described in Part II.

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앵커 긴장력 변화에 따른 비탈면 유지관리 연구 (A Study on the Cut-slope Maintenance according to Anchor Tension Force)

  • 박병석;김우석;황성필;권오일
    • 지질공학
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    • 제30권4호
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    • pp.673-682
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    • 2020
  • 비탈면의 안정성 측면에서 파괴형태에 따라 예상 파괴면에서의 지반 전단력과 앵커보강에 의한 저항력은 중요한 요소로 작용할 수 있다. 또한, 앵커가 보강된 비탈면에서는 지압판이 설치된 지반의 풍화, 침하 및 불완전하게 방청 처리된 강연선의 부식 등으로 인하여 앵커축력이 변할 수 있다. 그러나 앵커 축력의 변화로 인해 국부적으로 앵커의 저항력을 상실한 경우에는 앵커가 저항력을 발휘하지 못하게 되어 주변 앵커로 외력이 전가되는 경향이 있으며, 이에 따라 주변앵커의 긴장력을 증가시키게 된다. 이로 인해 전체 비탈면의 안정성에 문제가 발생하게 되므로 주의가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 비탈면에 설치되어 있는 앵커의 긴장력 변화경향을 모니터링하고 이를 고려한 비탈면 전체의 외적 안정성을 유추하는 방법을 제안하고자 하였다.

신설 터널굴착이 지중 군말뚝 및 인접 터널의 거동에 미치는 영향 연구 (Effect of New Tunnelling on the Behaviour of Grouped Pile and Adjacent Tunnel)

  • 김수빈;오동욱;조현준;이용주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권4호
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    • pp.509-517
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    • 2022
  • 도시의 대형화로 인해 도심지 지하공간은 점점 고밀화되어 가고 있으며, 지하공간 활용에 대한 수요 또한 급격히 증가하고 있다. 도심지에서는 상부뿐만 아니라 지중에도 통신, 교통 등을 위한 지중 구조물 또한 존재하고 있다. 이러한 도심지의 지중에 신설 구조물을 시공할 경우, 상부 및 지중에 존재하는 인접 구조물과의 상호거동에 대한 이해가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 기존 군말뚝 및 운영중 터널에 인접하여 터널이 신설될 경우 침하와 지중의 전단변형을 유한요소해석을 통해 분석한다. 운영 중 터널-말뚝 간의 이격거리, 말뚝 개수, 말뚝 중심간격 등이 변수로 고려되었으며, 수치해석을 통해 말뚝 및 인접 지반 침하를 비교한 결과, 말뚝의 중심간격보다 군말뚝-신설 터널 수직이격거리 및 운영중 터널-신설 터널 간의 수평이격거리가 침하에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 구조물 간의 이격거리 증가에 따라 신설 터널 굴착에 따른 전단변형률이 미치는 영향이 감소되는 것으로 나타났다.