• 제목/요약/키워드: unit weight of soils

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Estimation of ultimate bearing capacity of shallow foundations resting on cohesionless soils using a new hybrid M5'-GP model

  • Khorrami, Rouhollah;Derakhshani, Ali
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권2호
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    • pp.127-139
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    • 2019
  • Available methods to determine the ultimate bearing capacity of shallow foundations may not be accurate enough owing to the complicated failure mechanism and diversity of the underlying soils. Accordingly, applying new methods of artificial intelligence can improve the prediction of the ultimate bearing capacity. The M5' model tree and the genetic programming are two robust artificial intelligence methods used for prediction purposes. The model tree is able to categorize the data and present linear models while genetic programming can give nonlinear models. In this study, a combination of these methods, called the M5'-GP approach, is employed to predict the ultimate bearing capacity of the shallow foundations, so that the advantages of both methods are exploited, simultaneously. Factors governing the bearing capacity of the shallow foundations, including width of the foundation (B), embedment depth of the foundation (D), length of the foundation (L), effective unit weight of the soil (${\gamma}$) and internal friction angle of the soil (${\varphi}$) are considered for modeling. To develop the new model, experimental data of large and small-scale tests were collected from the literature. Evaluation of the new model by statistical indices reveals its better performance in contrast to both traditional and recent approaches. Moreover, sensitivity analysis of the proposed model indicates the significance of various predictors. Additionally, it is inferred that the new model compares favorably with different models presented by various researchers based on a comprehensive ranking system.

세립토의 침식능에 대한 토질정수의 영향 (Influence of Soil Properties on Erodibility of Fine-grained Soils)

  • 곽기석;이주형;박재현;정문경;배규진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.89-96
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    • 2004
  • 흐르는 물의 침식유발능력과 지반의 침식저항능력을 동시에 고려할 수 있는 새로운 교량세굴해석 모델을 개발하기 위한 많은 연구가 진행되었으며, 이러한 노력의 일환으로 지반의 침식율을 정량화할 수 있는 세굴률 시험기가 개발되었다. 본 연구에서는 세굴률 시험기를 이용하여 3종의 재성형 점토에 대해 세굴률 실험을 실시하였다. 재성형 점토의 세굴률 실험을 통해 성형하중의 변화에 따른 세립토의 침식특성을 분석하였으며, 또한 토성치와 침식율의 상관관계 분석을 시도하였다. 실험과 해석을 통해, 토질정수 중 특히 단위중량과 전단강도는 지반의 침식특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

옹벽 배면토체 적용을 위한 단섬유 보강토의 전단강도 특성 (Shear Strength Characteristics of Short-fiber Reinforced Soil for the Application of Retaining Wall Backfill)

  • 박영곤;차경섭;장병욱
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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    • pp.73-78
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    • 2003
  • As a fundamental study to develop the retaining wall of new type, short-fibers are mixed with soils and a series of compaction tests and triaxial compression tests for short-fiber reinforced soils are performed. From the results of compaction tests, optimum moisture content is increased and maximum dry unit weight is decreased with fiber mixing ratio. When 60mm fibrillated fiber of 0.2$\%$ mixing ratio is added to SM soil, strength increment of short-fiber reinforced soil is above 1.2 times compared to soil only. Strength increment shows maximum value for composite reinforced soil, namely, soil+short-fiber+planar reinforcement. But in case of mixing with ML soil and short-fiber, the strength of short-fiber reinforced soil is nearly the same as soil only. Internal angle of short-fiber reinforced soil is increased about $2\~3$ degrees and cohesion is also increased above 10kPa compared to soil only. Therefore, it is judged that short-fiber is a good material to strengthen the soil.

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고소성토의 비배수 특성에 관한 연구 I: 특성치간 관계 (A Study on the Undrained Characteristics of Highly plastic soils I: Relations of Properties)

  • 김대규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.3713-3718
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고소성토 비배수 특성치들의 관계에 대하여 다양한 현장 및 실내시험 결과를 활용하여 고찰하였다. 예민비는 간극비 및 과압밀비와 비례경향이었으나 유효단위중량과는 반비례 경향이 있는 것으로 나타났다. 일축압축, 비압밀비배수 삼축압축, 현장베인실험에서 구한 비배수강도의 차이는 예민비, 간극비, 과압밀비 등과 비례, 또는 반비례 등 확실한 경향이 있음을 보여주었다. 다양한 특성치들 간의 경험식 및 적절한 실험방법의 선택을 위한 지표설정 등의 가능성이 확인되었다.

토양함수량의 조절에 의한 Glycine max. 인공군업의 성장과 총질소량의 변동에 관하여 (On the Growth and Total Nitrogen Changes of Glycine max. Artificial Plant Communities, Grown in Sandy Loam Soil withe a Controlled Moisture Content)

  • 임양재
    • Journal of Plant Biology
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    • 제14권3호
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    • pp.21-28
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    • 1971
  • Dry matter production, leaf area growth and total nitrogen changes were studied in Glycine max. soybean communities, which were grown in sandy loam soils controlled to provide various moisture levels, i.e., 5-7%(level 1), 8-10%(level 2), 11-13%(level 3), 14-15%(lev디 4), 17-20%(level 5) and 22-24%(level 6). A summary of the results is shown. The maximum dry matter production of leaves, stems and nodules and the maximum leaf area per unit area were at level 5, but the maximum of root dry matter production was at level 4. Total nitrogen content of the soybean plant decreased with growth, but each level of soil moisture content also showed a little difference. Water content of the plant decreased with plant age and soil water deficiency, especially in roots and nodules. Nodule formation increased in proportion to soil moisture content. total nitrogen content of the soil on which the soybeans grew, increased from 0.23% before sowing to 0.30% at 100 days after sowing. It seems that soil water content acts as a linear factor in the elongation or dry weight increase of shoots and roots until increasing to level 5. Considering the pattern of plant growth through analysis of the shoot and root dry weight ratio, or the photosynthetic organ and non-photosynthetic organ dry weight ratio, the asymptote of plant growth at a high soil water content exceeded that at a low soil water content.

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Effect of palm oil on the basic geotechnical properties of kaolin

  • Sriraam, Anirudh Subramanya;Raghunandan, Mavinakere Eshwaraiah;Ti, Tey Beng;Kodikara, Jayantha
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권2호
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    • pp.179-188
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    • 2019
  • This paper presents an experimental study to evaluate the effect of palm oil on the selected basic physical-chemical and geotechnical properties of kaolin. The experimental findings are further compared with literature outcomes investigating similar properties of fine grained soils subjected to contamination by different types of oils. To this end, palm oil was mixed with oven dried kaolin samples-aiding oil's interaction (coating) with dry particles first, in anticipation to emphasize the effect of oil on the properties of kaolin, which would be difficult to achieve otherwise. Oil content was limited to 40% by dry weight of kaolin, supplemented at intervals of 10% from clean kaolin samples. Observations highlight physical particle-to-particle bonding resulting in the formation of pseudo-silt sized clusters due to palm oil's interaction as evinced in the particle size distribution and SEM micrographs. These clusters, aided by water repellency property of the oil coating the kaolin particles, was analyzed to show notable variations in kaolin's consistency-measured as liquid and plastic limits. Furthermore, results from compaction tests indicates contribution of oil's viscosity on the compaction behavior of kaolin - showing decrease in the maximum dry unit weight (${\gamma}_{d,max}$) and optimum moisture content ($w_{opt}$) values with increasing oil contents, while their decrease rates were directly and inversely proportional in ${\gamma}_{d,max}$ and $w_{opt}$ values with oil contents respectively. Comparative study in similar terms, also validates this lower and higher decrease rates in ${\gamma}_{d,max}$ and $w_{opt}$ values of the fine grained soils respectively, when subjected to contamination by oil with higher viscosity.

역학적 실내외 시험에 의한 철도궤도 상부노반용 흙재료의 기본물성과 변형계수 상관성 평가 (Construction of Correlation between Basic Soil Properties and Deformation Modulus of Trackbed Soils Based on Laboratory and Field Mechanical Tests)

  • 박재범;최찬용;지상현;임상진;임유진
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.204-212
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    • 2016
  • 국내 궤도 흙노반재료의 선정기준은 기초물성 값(입경, 200번체 통과량($P_{200}$), 4번체 통과량($P_4$), 균등계수($C_u$), 곡률계수($C_c$)등)을 이용하는 통일분류법에 의존하고 있으며, 선정된 궤도노반의 현장 다짐도는 들밀도 시험 및 반복평판재하시험 결과 $E_{v2}$에 의해 파악한다. 그러나 궤도노반의 변형 및 안정성에 미치는 가장 큰 영향요소는 강성(Stiffness)이므로, 노반재료의 분류특성은 기초물성 값 자체 보다는 다짐 후 변형계수를 활용하는 것이 보다 정확하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 궤도노반에 사용되는 국내 대표적인 흙 재료의 기초물성과 현장시험에 의한 변형계수($E_{v2}$, $E_{vd}$)와의 상관식을 도출하였다. 이와 같은 상관특성은 성능설계를 위한 국내 고유의 철도궤도용 전용흙분류기준수립을 위한 근거로 사용될 수 있다.

밀도와 구속압력이 노상토의 탄성계수에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Effects of Density and Confining Pressure on the Elastic Modulus of Subgrade Soils)

  • 김수일;김문겸;유지형;김철수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.33-40
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    • 1988
  • 본 연구에서는 밀도와 구속압력이 노상토의 탄성계수에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 전국 고속도로로 노상토를 채취분석하여 얻은 전형적인 5가지 노상토 재료에 대하여 함수비, 밀도 및 구속압력을 달리하면서 비압밀 비배수 삼축압축시험을 실시하였다. 삼축압축시험시 unloading-reloading 실험을 수행하여 얻은 응력-변형을 관계로부터 최대탄성계수를 측정하였다. 실험결과 노상토의 탄성거동은 Janbu의 제안식에 잘 부합하였으며, 구속압력으로 표준화된 탄성계수는 건조단위체적중량과 지수함수의 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 포화도가 70%이하에서는 함수비가 탄성계수에 영향을 거의 미치지 않음이 밝혀졌다.

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준설토를 이용한 경량기포혼합토의 역학적 특성 연구 (Mechanical Characteristics of Light-weighted Foam Soil Consisting of Dredged Soils)

  • 김주철;이종규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.309-317
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    • 2002
  • 본 논문은 경량기포혼합토(LWFS)의 역학적 특성에 대하여 연구하였다. 경량기포혼합토는 단위중량의 감소와 압축 강도의 증가를 위하여 연안준설토, 고화제 및 기포를 혼합하여 제작되었다. 초기함수비, 고화제 함유율, 양생조건 및 구속압 등 다양한 조건으로 경량기포혼합토를 제작하여 일축 및 삼축압축시험을 실시하였다. 경량기포혼합토의 실험결과는 동일한 단위중량일 경우 응력-변형 거동과 압축강도는 준설토의 초기함수비보다 고화제 함유율에 더 영향을 받는 것으로 나타났다. 한편 삼축압축시험에서 응력-변형 관계는 양생조건에 관계없이 변형-연화거동을 나타내었다. 구속압에 따른 응력-변형 거동은 경량기포혼합토의 일축압축강도와 근접한 구속압을 경계로 다르게 변화하는 것으로 나타났다. 압축강도 200kPa 이상으로 지반개량을 하기 위해 요구되는 경량기포혼합토의 배합비는 준설토의 초기함수비 100%~160%와 고화제 함유율 6.6%로 나타났다.

하중 조건이 지반의 열전도도에 미치는 영향: 입자 스케일에서의 연구 (Loading Effects on Thermal Conductivity of Soils: Particle-Scale Study)

  • 이정훈;주진현;윤태섭;이장근;김영석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권9호
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    • pp.77-86
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    • 2011
  • 지반 물질의 열전도도는 경험식이 제안하는 단위 중량, 간극률 등의 영향 인자 이외에도 하중조건에 따라 크게 좌우된다. 본 논문에서는 개별요소법에 의해 생성된 입자상 지반재료의 열 전달 특성을 열 네트워크 모델로 해석하여 하중이 열전도도에 미치는 영향을 평가하였다. 하중의 변화에 의한 개별 입자들간의 접촉수 및 간극률, 간극수의 전도도에 따른 열전도도를 산출하여 영향 요소들간의 관계를 분석하였다. 전도도의 변화 양상은 전단강성도 분석과 유사하게 열전달 방향 및 하중 크기에 따른 멱함수 형태로 회귀분석이 가능하였다. 해석 결과 하중에 따른 입자간 접촉 면적의 증가 및 간극수의 전도도가 전체 입자상 물질의 열 흐름에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 열전도도의 이방성은 하중 방향에 의해 좌우되며 입자 스케일에서의 매커니즘이 열 흐름을 좌우하는 중요한 인자임을 보였다.