• 제목/요약/키워드: unsaturated geomaterials

검색결과 7건 처리시간 0.02초

다져진 도로기초 재료의 불포화투수특성 평가 (II) : 수치해석 (Evaluating Unsaturated Hydraulic Properties of Compacted Geomaterials in Road Foundations (II) : Numerical Analysis)

  • 성열정;박성완
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제31권1D호
    • /
    • pp.83-90
    • /
    • 2011
  • 도로하부 혹은 성토부를 구성하는 다져진 지반재료들은 불포화상태로 존재하는 관계로 재료의 침투 혹은 배수에 대한 평가시 불포화지반의 특성이 반영하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 강우강도와 시간조건에서 도로하부 재료에서 어떠한 영향이 있는지를 파악하고자 수치해석적인 연구를 수행하였다. 기존의 실험을 통해 획득한 불포화 함수특성 자료를 활용하였으며 SWCC를 통하여 투수계수를 추정하였다. 제안된 방법을 통하여 시간 변화에 대한 침투 및 배수성능을 평가하였다. 연구결과 침투 및 배수 과정에서 초기흡수력의 여부와 함수특성곡선의 경로에 따라서 많은 영향을 받고 있음을 알 수 있다.

다져진 보조기층 재료의 불포화 전단강도 및 항복하중 평가 (Estimating Unsaturated Shear Strength and Yield Load of Compacted Aggregate Sub-base Materials)

  • 전혜지;박성완
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제31권4D호
    • /
    • pp.571-576
    • /
    • 2011
  • 일반적으로 도로구조물들은 포화상태라는 가정 하에 설계되고 있으나 실제 도로구조물의 재료인 입상지반재료는 대부분 불포화 상태에 존재하고 있다. 이러한 부분을 반영하기 위하여 본 논문에서는 다져진 입상지반재료를 대상으로 삼축압축시험과 함수특성곡선 시험 결과를 활용하여 다양한 조건에서의 불포화 전단강도를 추정하였다. 이를 바탕으로 비선형 모형을 활용한 2차원 유한요소해석을 실시하고 Mohr-Coulomb항복조건을 통하여 항복하중을 규명하였다. 또한, 입상재료의 항복하중에 대한 도로구조물 표층두께의 변화에 따른 영향을 확인하였다. 해석 결과 입상지반재료의 불포화토 이론을 고려하여 포장 혹은 비포장 도로의 지지력을 예측할 수 있음을 보여주고 있다.

불포화 지반재료의 전단강도정수 추정을 위한 간편법 (A Simple Approach of Estimating the Shear Strength Parameters for Unsaturated Soil-Aggregate Systems)

  • Park, Seong-Wan;Kim, Yong-Rak
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.75-82
    • /
    • 2003
  • 본 연구에서는 불포화 토질역학 이론에 근거하여 지반재료의 안정처리로 인해 유발되는 전단강도계수의 변화를 추정하는 방법론을 제안하였다. 지반재료의 유효 점착력과 유효 내부마찰각들이 suction측정값들과 일축압축강도 실험결과를 활용하여 추정되었으며, 안정처리제의 사용량에 따른 효과도 비교하였다. 또한 유전상수 측정실험 결과를 통해서 안정처리에 따른 재료의 suction 변화를 알 수 있었으며, 제안된 방법이 불포화 지반재료의 강도정수를 추정할 수 있음을 보여주고 있다.

다져진 도로기초 재료의 불포화투수특성 평가 (I) : 실내실험 (Evaluating Unsaturated Hydraulic Properties of Compacted Geomaterials in Road Foundations (I) : Laboratory Test)

  • 박성완;성열정
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제31권1D호
    • /
    • pp.73-82
    • /
    • 2011
  • 일반적으로 다져진 도로기초 지반재료의 장기적인 강도나 배수 거동 평가시 불포화상태를 고려하지 않고 있다. 그래서 보조기층과 노상토와 같은 도로하부 기초에서의 불포화상태와 이력현상을 고려하는 것은 현실적이다. 따라서 보다 정량적인 불포화 지반의 평가를 위하여 흡수력과 함수특성을 평가하기 위한 적절한 장비, 재료모델, 그리고 투수계수에 대한 평가가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 거동을 알아보기 위해서는 흙-수분 관계인 재료의 함수특성곡선 측정 자료를 통하여 불포화 투수계수를 추정하고 이를 통하여 국내 대표적인 입상재료에 대한 불포화상태에서의 수분의 이동에 대한 관찰 및 분석을 수행하였다.

Experimental approach to estimate strength for compacted geomaterials at low confining pressure

  • Kim, Byeong-Su;Kato, Shoji;Park, Seong-Wan
    • Geomechanics and Engineering
    • /
    • 제18권5호
    • /
    • pp.459-469
    • /
    • 2019
  • It is important to estimate the shear strength of shallow compacted soils as a construction material. A series of constant water content triaxial compression (CWCC) tests under low confining state in this study were performed on compacted geomaterials. For establishing a relationship of the shear strengths between saturated and unsaturated states on compacted geomaterials, the suction stresses were derived by two methods: the conventional suction-measured method and the Suction stress-SWRC Method (SSM). Considering the suction stress as an equivalent confining stress component in the (${\sigma}_{net}$, ${\tau}$) plane, it was found that the peak deviator stress states agree well with the failure line of the saturated state from the triaxial compression test when the SSM is applied to obtain the suction stress. On the other hand, the cavitation phenomenon on the measurement of suction affected the results of the conventional suction-measured method. These results mean that the SSM is distinctly favorable for obtaining the suction value in the CWCC test because the SSM is not restricted by the cavitation phenomenon. It is expected that the application of the SSM would reduce the time required, and the projected cost with the additional equipment such as a pore water measuring device in the CWCC test.

조립질 지반재료로 이루어진 기초의 불포화 침투 및 배수성능 평가 (Infiltration and Drainage Capacity of Unsaturated Soil-Aggregate Foundation System)

  • 성열정;박성완;태두형
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
    • /
    • pp.966-972
    • /
    • 2009
  • Soil-aggregate system in pavement foundations exist in unsaturated conditions. However, change in water content on foundation layers due to joint and structural cracks during rainfall may cause problems like layer deformations or partial settlements. Therefore, a need exist to evaluate the infiltration and drainage capacity of soil-aggregate foundation system under both saturated and unsaturated conditions. To do that, a laboratory soil-water characteristic curve and permeability under unsaturated conditions are assessed to establish hydraulic properties of geomaterials and limited numerical analysis are performed respectively. As a result, it was found that suction profiles and drainage process was greatly influenced by the initial suction of soil-aggregate system at the time of infiltration, soil water characteristics curves, and hysteresis effects.

  • PDF

Modeling Techniques for Geoenvironmental Engineering Problems

  • Singh, D.N.;Rao, B. Hanumantha
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
    • /
    • pp.542-557
    • /
    • 2007
  • Contamination of subsurface results in degradation of geomaterials (i.e., soils and rock mass), in the long run. This is mainly due to the presence of chemical and/or radiological materials in undesirable concentrations and at elevated temperatures. However, as contaminant-geomaterial interaction is an extremely slow and complex process, which primarily depends on their physical, chemical and mineralogical properties, it is quite difficult to study this interaction under laboratory or in situ conditions. In such a situation, accelerated physical modeling, using a geotechnical centrifuge, and finite element/difference based numerical modeling techniques are found to be quite useful. This paper presents details of various modeling techniques developed by the researchers at the Indian Institute of Technology Bombay, Mumbai, India, for studying heat migration, flow and interaction (fate) of reactive and non-reactive contaminants in the geoenvironment, under saturated and unsaturated conditions. In addition, paper presents details of the technique that can be employed for determining susceptibility of a material to undergo physico-chemico-mineralogical alterations due to its interaction with contaminants.

  • PDF