• Geomechanics and Engineering
• /
• 제9권5호
• /
• pp.585-599
• /
• 2015

Laboratory model tests were conducted to investigate the effect of surcharge loading rate on the magnitude of lateral displacement of prefabricated vertical drains (PVDs) improved deposit. The test results indicate that under the condition that the system had sufficient factor of safety (FS) ($FS{\geq}1.2$), for the similar model ground under the same total applied surcharge load, the lateral displacement increases with the increase of loading rate. The test results have been used to check the validity of a previously proposed method for predicting the maximum lateral displacement, and it shows that the data points are around the middle line of the predicted range, which supports the usefulness of the proposed method. The basic idea of the prediction method is an empirical relationship between the normalized lateral displacement (NLD) and a ration of load to the undrained shear strength of the deposit (RLS). The model test results offer some modifications of the NLD-RLS relationship: (1) instead of a bilinear relationship, NLD-RLS relationship may be entirely nonlinear; (2) the upper bound value of RLS for the proposed method can be used may be limited to 2.1 instead of the originally proposed value of 3.0.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제34권5호
• /
• pp.473-480
• /
• 2023

Acid rain of soils has a significant impact on mechanical properties. An X-ray diffraction test, scanning electron microscope (SEM) test, laser particle size analysis test, and triaxial unconsolidated undrained (UU) test were carried out in red clay soils with different compaction degrees under the effect of different concentrations of acid. The experiments demonstrated that: the dissolution effect of acid rain on colluvium weakened with the increase in the compacting degree under the condition of certain pH values, i.e., the damage to the structure of red clay soil was relatively light, where the number of newly increased pores in the soil decreased and the agglomeration of soil particles increased; for the same compacting degree, the structural gap decreased, and the agglomeration increased with the increase in the pH value (acidity decreases) of the acid rain; the dissolution rate of Si, Al, Fe, and other elemental minerals and cement in red clay soil was found to be higher under the effect of acid rain, in turn destroying the original structure of the soil body and producing a large number of pores. This is macroscopically expressed as the decrease of the soil cohesion and internal friction angle, thereby reducing the shear strength of the soil body.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제36권3호
• /
• pp.463-470
• /
• 2016

베인 전단시험은 흙의 교란을 최소화하면서 점성토의 비배수전단강도를 측정하는 간단한 시험이다. 하지만, 본 논문에서는 베인 전단시험기를 이용하여 모래의 배수전단강도를 측정하기 위한 연구를 수행하였다. 건조한 낙동강모래를 원통형 셀에 느슨하거나 조밀한 상태로 재성형한 다음 상부에서 공기압 실린더로 상재하중(overburden pressure)을 25, 50, 75 또는 100kPa 가한 다음 베인(직경 5cm, 높이 10cm)을 회전시켜 회전 모멘트인 최대 토크를 구하였다. 베인 회전 모멘트와 모래 입자의 마찰 저항 모멘트가 평형을 이룬다는 조건을 이용하여 모래의 마찰각을 구하였다. 점토의 경우에는 베인 전단 시 원통형의 회전체 상하면과 주면에 균일한 비배수전단강도인 점착력이 작용한다고 가정하지만, 사질토를 사용한 본 연구에서는 베인 날 주면에서 형성되는 파괴면을 원기둥, 팔각기둥 또는 사각기둥 형태로 가정하여 각각에 대한 마찰각을 계산하였다. 한편, 본 연구에서 제안한 방법을 검증하기 위해 동일한 모래로 직접전단시험을 실시하여 마찰각을 구하였다. 베인 전단시험으로부터 구한 마찰각은 가정한 파괴면의 형태에 따라 느슨한 모래의 경우 24-42도, 조밀한 모래는 33-53도 사이이며, 직접전단시험 결과는 이 범위 내에 속하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.247-256
• /
• 2003

국내 서해안 지역에서는 실트질 저소성 점토가 두루 분포하고 있다. 따라서, 저소성 점토를 함유한 연약지반에 지반개량공법에 관련된 여러 해석을 실시할 경우, 일반적으로 수정 Cam-clay모델을 적용하여 FEM 해석을 수행하고 있다. 하지만, 국내에서는 등방조건에서 개발된 Cam-clay이론의 특성에 대해서 충분한 검토를 하지 않고 비등방 조건을 갖는 현장을 해석하기 위해 두루 적용하고 있다. 따라서, 본 논문은 실트질 저소성 점토지반에서 수정 Cam-clay 이론을 적용할 경우, 발생되는 문제점들을 고려하기 위해 실내 등방 및 비등방 삼축압축시험을 실시하였으며, 그 결과를 FEM 수치해석을 구성하여 시험결과와 비교ㆍ검토하였다. 검토결과 수정 Cam-clay 이론을 적용한 해석치들은 비배수 전단강도를 평가함에 합리적인 결과를 나타냈지만, 하중적용시 발생하는 간극수압을 예측함에 모두 과대 평가를 나타냈다. 특히 비등방 조건에서는 등방조건보다 더욱 큰 차이를 보였다. 이러한 원인은 수정 Cam-clay 이론 자체가 등방조건의 이론인 관계로 등방조건보다 비등방조건에서 과잉간극수압 예측이 과대 평가되는 특징을 보인다고 판단할 수 있다. 또한, 등방조건에서 약간 과대 평가되는 이유는 실트질 저소성 점토가 전단시 시료 팽창에 의한 다일러턴시가 발생하여 간극수압 예측에 전반적인 과대 평가를 유발했음이라 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.29-39
• /
• 2007

본 연구에서는 제방축조에 의해 연약점토지반에서 발생되는 지반의 변위 및 변형형태를 파악하기 위하여 제방높이, 지반의 비배수 전단강도, geotextile의 설치여부와 중력수준을 변화시키면서 원심모형시험을 실시하였다. 실험결과, 제방하중에 의한 지반의 치환단면은 geotextile을 설치하지 않은 경우 포물선 형태를 나타내었고, geotextile을 설치한 경우에는 제방하부에서 균일한 침하단면을 나타내는 사다리꼴 형태를 나타내었다. 치환각도는 제방높이와 중력수준이 증가할수록 그리고 지반의 비배수 전단강도가 작을수록 거의 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 최대 수평변위가 발생하는 위치는 지표면에서 점토층 깊이의 $0.24{\sim}0.35H_0$($H_0$ : 초기 모형지반의 높이) 지점으로 평균 0.3H0인 것으로 나타났으며, geotextile을 설치하지 않은 경우 지반의 최대침하량(S)과 최대 수평변위(${\delta}_m$)는 ${\delta}_m$ = 0.54S, geotextile을 설치한 경우에는 ${\delta}_m$ = 0.60S의 관계를 나타내었다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제14권6호
• /
• pp.45-56
• /
• 1998

대상 연약지반의 적절한 개량기술 선택과 개량 효과들을 평가, 관리하기 위해서는 현장 연약 점토지반 특성을 정확히 평가할 수 있는 적절한 현장 시험기법의 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 여러 현장시험 방법 중에 경제적이면서도 효과적인 것으로 알려져 국내에서 그 수요가 증가하고 있는 피에조 콘(piezocone)과 딜라토메터(dilatometer)를 이용하여 연약지반의 현장 물성을 평가하고 비교하였다. 연구결과 두 장비 모두 유사한 흙 분류 결과를 제공하였으나. 특히 간극수압으로부터 도출한 흙 분류 결과가 연약점토층 사이에 실트나 모래층 들이 산재한 우리나라 실정에 보다 적절하며 일관성 있는 결과를 주는 것으로 평가되었다. 점토층의 비배수 전단강도는 피에조 콘의 경우 간극수압과 선단저항력으로부터 도출된 간들이 유사하였고 딜라토메터로부터 추정된 비배수 전단강도는 피에조 콘의 두 관측 값으로 유추된 결과들의 평균간에 근접한 것으로 평가되었다. 그리고 실트 또는 모래층이 산재하는 경우 연약지반의 압밀특성을 평가하기 위해서는 관입과정에서 유발되는 소산효과를 고려한 이론적 시간계수가 보다 적절한 것으로 평가된다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제12권2호
• /
• pp.9-18
• /
• 1996

실험실에서 재 성형한 정규압밀점토에 대하여 실시된 일련의 삼축압축시험 거동결과를 등방단일경화구성모델에 의한 예측치와 비교검토한다. 이 모델사용에 필요한 열한개의 계수는 등방압밀공시체에 대한 비배수삼축압축시험 결과로부터 간단히 결정된다. 이렇게 결정된 계수를 활용한 이 모델로 이방압밀공시체를 대상으로 한 비배수삼축압축시험시의 응력-변형률 및 간극 수압의 거동이 예측된다. 또한 등방압밀공시체 및 이방압밀공시체를 대상으로 실시한 배수삼축 압축시의 응력-변형률 및 체적변형률 거동예측에도 이 모델을 적용하였다. 예측치와 시험치의 비교결과 비배수삼축압축시험의 경우는 등방압밀공시체와 이방압밀공시체 모두에 좋은 일치를 보이고 있다. 그러나 배수삼축압축시험의 경우는 초기 체적변형률의 예측치가 시험치보다 약간 작게 나타나다가 파괴점에 근접함에 따라서는 예측치가 시험치보다 커지는 경향을 보이고 있다. 그러나 전반적인 응력 -변형률거동은 좋은 일치를 보이고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구결과 이 모델은 정규압밀점토의 거동예측에 적용성이 충분히 있다고 생각된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.15-21
• /
• 2003

본 연구는 풍화 화강토의 일정 간극비에서 초기함수비의 변화에 따른 거동 특성을 통상의 삼축압축시험기를 이용한 비배수시험을 실시하여 비배수전단시 불포화 풍화 화강토의 간극압, 체적변형 및 응력-변형률 거동특성을 밝히고자한다. 연구에 사용된 시료는 조립질의 풍화 화강토이고 직경 50mm 높이 100mm로 복층다짐하여 삼축 시험용 공시체를 제작하였다. 준비된 공시체를 구속압력과 흡인력($u_a-u_w$)을 각각 달리한 비배수 3축압축시험을 실시하였다. 그 결과 초기 함수비의 변화에 따라 내부마찰각($\phi'$)의 변화는 다소 있지만 흡인력의 변화에 따른 내부마찰각의 변화는 거의없고 유효점착력만이 증가하는 경향을 보이고 있다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제10권3호
• /
• pp.107-113
• /
• 1990

압축성(壓縮性) 모래를 사용하여 주응력(主應力)을 각기 독립적으로 조절할 수 있는 입방체삼축시험(立方體三軸試驗)을 하였다. 그 결과 초기(初期) 변형계수(變形係數)는 b값의 증가와 더불어 증가하고 중간주응력(中間主應力)이 b값이 적을 때는 주변형율간(主變形率間)의 거동(擧動)에 영향을 미치지 못하고 배수(排水) 경우는 b=0.3, 비배수(非排水)경우는 b=0.6 값에서부터 b값이 커질수록 최대주변형율(最大主變形率)(${\varepsilon}_1$) 값이 더 적은 값에서 파괴(破壞)된다. 파괴시(破壞時) 소성변율(塑性變形率) 중분벡터의 방향은 배수조건(排水條件)에 무관하고 직교조건은 3축면(三軸面)에서는 만족되지 않으나 팔면체면(八面體面)에서는 만족되는 재료(材料)임을 알았다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제8권3호
• /
• pp.23-36
• /
• 1992

Flat DMT는 널리 사용되어지고 있는 현장시험기구로서 간단하고, 경제적이면서도 다양한 지반의 응력-변형-강도특성을 추정할 수 있으나, 이들 현장시험의 결과들은 지역적 특성에 의존하는 경향이 있기 때문에 기준값과 비교하여 많은 연구와 검증을 필요로 한다. 본 연구에서는 기존의 제안된 상관관계식의 우리나라 점토지반에 대한 적용성을 검토하기 위하여 FV 및 CPT의 현장시험을 실시하고, thin-walled tube sampler로 채취된 시료에 대한 비압밀비배수(UU) 실험. oedometer 실험 및 다른 기본적인 물성실험을 수행하여 DMT의 결과들 쏙 비교하였다. 세 장소의 점토지반에서 구한 DMT 결과들로부터 흙의 종류, 단위중량, 정지토 압계수, 과압밀비, 비배수 전단강도 및 변형계수를 추정하였으며 다른 시험결과들과 비교분석하여 우리나라 점토 지반에 대한 적용성을 검토하였다.