• 제목/요약/키워드: 砂質土

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수치해석을 이용한 그룹형 석션파일의 수평방향 지지거동 분석 (Horizontal Bearing Behavior of Group Suction Piles by Numerical Analysis)

  • 이주형;이시훈;김성렬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권11호
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    • pp.119-127
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    • 2013
  • 최근 해양구조물의 건설이 활발해짐에 따라 해상 부유식 구조체를 경제적으로 지지할 수 있는 새로운 기초형식을 개발하려는 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 기존의 대구경 단일형 석션파일 대신에 다수의 중구경 석션파일을 콘크리트 파일캡으로 결합한 그룹형 석션파일 형식에 대하여 연구하였다. 해상 부유식 구조체에 사용되는 기초의 경우 수평방향 하중이 지배적이므로 그룹형 석션파일의 수평방향 지지거동을 3차원 유한요소 해석을 통해 분석하였다. 그룹형 석션파일은 근입깊이가 얕아서 강체기초 거동을 하게 되므로 수평방향 거동을 분석할 때 지표면 부근의 낮은 구속압을 받는 지반의 정밀한 거동 모사가 필요하다. 이를 위하여, 탄성계수, 지반강도 등을 지반 구속압에 따라 증가되도록 모델링하였다. 해석조건은 석션파일 중심간 거리, 그리고 사질토와 점성토의 지반조건 등을 변화시키며 변수연구를 수행하였다. 그 결과, 석션파일 사이의 간격이 증가함에 따라 점차 항복하중이 증가하였으며, 그룹형 석션파일의 항복하중은 S/D=5인 경우 회전을 허용한 단일형 석션파일 항복하중의 약 3배인 것으로 나타났다.

입자파쇄 특성에 따른 Sabkha층의 이차압축 특성 (Secondary Compression Characteristics Caused by Particles Crushing of Sabkha Soil)

  • 김석주;배경태;이장덕;한희수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권11호
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    • pp.61-72
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    • 2013
  • Sabkha층 탄산질 모래의 입자파쇄발생시 이차압축특성을 파악하기 위하여 압밀시험을 수행하여 입자파쇄응력을 파악하였다. 입자파쇄 항복응력에서 순간적으로 발생한 입자파쇄 압축침하를 해석하기 위하여 이차압축률 대신 이차 파쇄압축률 $C_{{\alpha}{\epsilon}}{^*}$를 도입하였다. 입자파쇄 발생시의 간극비 $e_p{^*}$와 침하량 $H_p{^*}$가 이차압축거동의 기준점으로 사용되었다. 일차압축지수와 이차파쇄압축률을 비교한 결과 현장 Sabkha층의 경우 $C_{{\alpha}{\epsilon}}{^*}/C_c$ 값이 0.0105~0.0187로 나타났으며 일반적인 석영질 사질토에 비해 입자파쇄 발생으로 인한 이차압축거동이 매우 크게 나타났다. 동일한 재하응력에서는 Sabkha층의 심도가 깊을수록 입자파쇄침하량과 이차파쇄압축률이 증가함을 확인할 수 있었다.

개병풍 자생지의 환경특성 (Environmental Characteristics of Astilboides tabularis (Hemsl.) Engl. Habitats)

  • 윤연순;김경아;유기억
    • 한국자원식물학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.64-78
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    • 2015
  • 개병풍(Astilboides tabularis (Hemsl.) Engl.)의 보전 및 복원을 위한 기초자료를 확보하기 위해 자생지 환경특성을 조사하였다. 자생지 고도는 해발 432-1,413 m까지 다양하게 위치하였으며, 경사도는 $16-49.5^{\circ}$로 비교적 급한 경사지에 자라는 것으로 확인되었고, 주로 북사면을 선호하는 것으로 나타났다. 개병풍 자생지의 식생분석 결과 12개 방형구에서 조사된 관속식물은 246분류군이었으며, 개병풍이 주로 분포한 초본층의 중요치는 개병풍이 20.40%로 가장 높았고, 다음으로는 관중(4.56%), 도깨비부채(3.72%), 노루오줌(2.81%), 대사초(2.67%), 단풍취(2.65%), 벌깨덩굴(2.46%)의 순으로 나타나 이러한 종류들이 개병풍과 유사한 환경을 선호하는 것으로 판단된다. 종다양도는 평균 1.23, 우점도와 균등도는 각각 0.11과 0.86으로 산출되었다. 토양분석 결과 낙엽층의 두께는 2-10 cm이었으며, 토심은 20.8-67.5 cm로 나타났다. 토성은 사질토, 미사질토, 양토 등이었으며, pH는 5.63-7.74, 유기물함량은 8.88-42.55%, 그리고 질소함량은 1.40-6.58 mg/g으로 나타났다.

액상화 가능 지수를 이용한 국내 서해안 지역의 액상화 평가 (LPI-based Assessment of Liquefaction Potential on the West Coastal Region of Korea)

  • 서민우;선창국;오명학
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.1-13
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    • 2009
  • 느슨한 포화 사질토 층에 위치한 구조물은 지진 시 액상화로 인해 막대한 인적 경제적 피해가 발생하기 때문에 액상화 발생 가능 지반으로 분류된 지역은 구조물의 설계 및 운영 시 액상화 발생 가능성에 주의를 기울어야 한다. 한반도의 경우 중진 지역에 해당되고 역사 문헌의 발생 기록을 제외한 어떤 액상화 피해도 보고되지 않음에 따라 오랫동안 액상화에 대해서는 안전지대로 여겨져 왔다. 하지만, 최근 해외 지진 사례에 의하면 국내 서해안 지역 지반과 유사한 비소성 실트질 흙에서의 액상화 발생과 이로 인한 피해 사례가 종종 보고되고 있다. 본 연구에서는 국내에서의 액상화 가능성 평가 기법 합리화의 일환으로 서해안 두 부지를 대상으로 피에조콘 관입시험(CPTu)과 표준관입시험(SPT) 결과를 이용하여 액상화가능지수(LPI)를 산정하였다. LPI는 심도 20m까지의 액상화 가능성을 통합 적분하여 액상화로 인한 지표면 피해 발생 정도를 지수로 제시한다. 먼저 대상 현장에 대해 시나리오별 액상화 발생 가능성을 평가한 후, CPTu와 SPT로부터 산정된 LPI 값을 비교하였다. 액상화 저항 강도를 의미하는 진동저항응력비(CRR) 값에 의하면, CPTu로부터 구한 보정 콘 선단저항력 (qc1N)CS가 40에서 120 사이인 경우 또는 CRR이 0.23 이하인 경우에 SPT로부터의 산정된 값보다 작게 평가되었다. 또한 CRR 차이는 세립질 함유량이 큰 흙에서 두 방법 간의 차이가 더 크게 나타났다.

산수유(山茱萸) 주산지(主産地) 환경(環境) 조사(調査) 및 생장조정제(生長調整劑) 처리(處理) 결과(效果) (Investigation of Cultural Environment and Effect of Plant Growth Regulator on Japanese cornel dogwood (Macrocarpium officinale NAKAI))

  • 박규철;박인진;이운직;박태동
    • 한국약용작물학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-6
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    • 1994
  • 산수유(山茱萸)는 목본성 약용작물(藥用植物)로서 입지조건(立地條件)에 따라 과실수양(果實收量) 및 품질(品質)에 차이(差異)가 있는 것이 인정(認定)되어 기초(基礎) 자료(資料)로 활용(活用)코자 주산지(主産地)의 환경(環境)을 조사(調査)하였으며 또한 식물성장조정제(植物生長調整劑) 처리(處理)로 착과율(着果率) 향상(向上)과 과실비대(果實肥大)를 도모하여 수량증대(收量增大) 및 품질(品質) 향상(向上)으로 농가소득증대(農家所得增大)에 기여(寄與)하고자 시험(試驗)을 실시(實施)하였던 바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 산수유(山茱萸) 재배(栽培)에 적합(適合)한 적지(適地)는 산록익지(山麓益地) 천변(川邊)으로 일교차(日較差)가 크고 수자원(水資源)이 풍부(豊富)하며 방풍(防風)이 잘된표고(標高) $100{\sim}400m$ 내(內)의 남동향(南東向) 지역(地域)에서 결실율(結實率)이 좋은 경향(傾向)이었다. 2. 토양(土壤)조건은 배수(排水)가 잘된 사질토(砂實土)로서 약산성(弱酸性)(pH6.2~6.6)이며 경사(傾斜) 15 "이내(以內)로서 한파(寒波)의 영향(影響)이 크지 않은 지대(地帶)에 적응(適應)하고 있었다. 3. 산수유(山茱萸)의 착과율(着果率) 향상(向上) 및 비대(肥大) 증진(增進)을 위(爲)해서는 개화전(開花前) 15일(日)에 지베럴린수용제(水溶劑) 600배(培) (200g/10a)를 살포(撒布)하고 2차로 개화후(開花後) 15일(日)에 $GA_{3}50ppm$ (6g/10a)을 살포(撒布)하면 착과율(着果率) 및 과비대(果肥大)가 향상(向上)되어 무처리(無處理)보다 건과육중(乾果育重)이 18% 증가(增加)되었으며 품질(品質)이 양호(良好)하였다.

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경사지반에 인접하여 설치된 무리말뚝의 거동연구 (Behaviors of Pile Croup Installed Near Inclined Ground)

  • Chae, Kwang-Seok;Ugai, Keizo;Yoon, Gil-Lim
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.53-64
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    • 2003
  • 사면을 포함한 경사지에 설치된 송전탑, 교각, 고층빌딩 등을 지지하는 말뚝은 풍하중, 지진, 차량 등에 의한 수평하중을 고려하여 설계되어야 한다. 이러한 사면이나 경사지에 설치된 수평하중을 받는 말뚝은 편평한 지반에 비하여, 수평지지력이 감소하기 때문이다. 그러므로 이러한 구조물은 일반적으로 강성이 높고, 대구경의 기초인 피어기초가 사용된다. 수평하중을 받는 피어기초는 일반적으로 장대말뚝과 다른 거동을 한다. 즉, 수평하중에 의하여 말뚝 자체의 회전이 발생하고, 그 회전의 중심점 상부의 사면측의 수동토압에 의존하여 지반파괴가 발생한다는 측면에서 짧은 강성 말뚝과 유사한 거동을 한다. 본 논문은 모래사면의 언덕 근처에 설치된 짧은 말뚝의 수평하중의 영향에 대한 실험 및 수치해석 결과를 포함한다. 대부분을 모형실험과 3차원 탄소성 유한요소해석의 비교, 결과를 기술하였다. 먼저, 사면 언덕에서 모형말뚝까지의 거리를 3종류로 구분하여 단항의 모형실험과 군항말뚝의 수평하중 특성을 파악하기 위하여 수평지반과 사면지반(경사 30$^{\circ}$)에 대하여 말뚝중심간의 거리를 각2종류로 모형실험을 실시하였다. 동시에 3차원 탄소성 유한요소법에 의한 수치해석을 통하여 모형실험의 결과와의 비교를 시도하였다. 사용된 모래지반은 배수조건하에서 삼축압축실험으로 재현하였다. 3차원 탄소성 유한요소해석에서 완전탄소성모델의 파괴기준은 Mohr-Coulomb식, 소성 포텐셜은 Drucker-Prage식을 이용한 MC-DP모델을 적용하였다. 연구결과, 3차원탄소성 유한요소법이 사질토 지반에 설치된 짧은 말뚝의 수평거동을 파악하는데 유효하다는 것을 확인하였다.

사질토 지반에서 수평하중에 따른 단일강관말뚝의 거동특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Behavior Characteristics of Single Steel Pile in Sand Subjected to Lateral Loadings)

  • 김대현;이태광;김선학
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3548-3556
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    • 2015
  • 해상풍력기초를 설계함에 있어 사용하중에 대해 극한적인 조건뿐만 아니라 지속적인 동적하중에 대해 기초의 거동을 정확하게 파악하여 안정적이고 경제적인 기초를 개발할 필요성이 있다. 이를 위하여 강관말뚝을 일정비율로 축소시켜 모형말뚝을 제작하고, 모형토조에 모래층을 500mm의 높이로 포설한 후 모형말뚝을 모델링하여 정적 및 반복 수평재하실험을 실시하였다. 그 결과, 정적수평재하시 모형말뚝의 길이/직경(L/D)이 클수록 하중에 따른 변위는 증가하는 반면, 반복수평재하시 하중재하 횟수가 증가할수록 반복수평하중 1회당 발생하는 말뚝의 수평변위는 감소하였고 지반이 조밀할수록 반복수평하중에 의한 말뚝의 극한수평지지력의 증가율이 작아지는 것으로 나타났다. 또한 휨모멘트의 분포형상은 지반의 상대밀도에 상관없이 유사한 형태를 보였으며, 최대휨모멘트는 지표면으로부터 170mm지점에서 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 지반의 상대밀도가 증가할수록 정적수평재하와 반복수평재하 조건에서 발생하는 최대휨모멘트는 증가했다.

뒷굽 길이가 짧은 캔틸레버 옹벽의 Coulomb 토압 산정에 대한 영향 인자 분석 (Analysis of Influencing Factors for Calculation of the Coulomb Earth Pressure of Cantilever Retaining Wall with a Short Heel)

  • 유건선
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권11호
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    • pp.59-72
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    • 2017
  • 본 연구에서는 사질토 뒷채움재의 캔틸레버 옹벽에서 뒷굽 끝단 연직면에 작용하는 주동토압을 산정하는 방법을 제안하였다. 캔틸레버 옹벽에서 뒷굽길이에 따른 전단 영역의 변화는 벽체의 벽마찰력, 뒷채움 경사에 따라 뒷굽 끝단 연직면에 작용하는 주동토압에 영향을 준다. 뒷굽길이에 따라 변하는 파괴면각도를 가정하여 토압을 산정하는 한계평형법은 적용하기에 매우 복잡하므로 본 연구에서는 한계해석법을 사용하여 토압을 구하였다. 한계해석법으로 뒷굽길이에 따라 실제 파괴면각도가 고려된 토압을 정확히 산정하고, 이로부터 뒷굽 끝단 연직면에 작용하는 수평토압과 연직토압을 분석하였다. 본 연구결과에 의하면, 뒷굽길이가 짧아짐에 따라 내측 파괴면 경사각은 이론식보다 증가한 반면에 외측 파괴면 경사각은 영향을 받지 않았다. 뒷굽 끝단의 연직면에 작용하는 배면마찰각은 지표면 경사각과 벽면마찰각 사이의 값을 나타내었으며, 주동토압 또한 감소하였다. 최종적으로 상대적인 뒷굽길이와 뒷굽 끝단의 연직면에 작용하는 마찰각(연직토압/수평토압의 비)의 상관관계를 사용함으로써 Coulomb 토압을 간편하게 산정할 수 있도록 하였다.

금속 보강재와 채움재 특성에 따른 보강토교대의 인발거동 분석 연구 (Pullout Behavior of Mechanically Stabilized Earth Wall Abutment by Steel Reinforcement and Backfill Properties)

  • 김태수;이수양;남문석;한희수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.750-757
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    • 2018
  • 보강토교대는 보강토옹벽을 교대로 활용하는 토류구조물로써, 보강토체의 변형을 억제하기 위해, 마찰성능이 우수한 채움재와 비신장성 금속 보강재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 보강토교대에 주로 사용되는 비신장성 금속 보강재에 대한 인발거동을 분석하기 위하여, 보강토교대 채움재의 강성 및 입도분포와 보강재의 간격에 따른 인발거동을 검토하였다. 매개분석을 통한 분석결과, 보강토체의 인발력은 최상단 보강재에 가장 크게 작용하였고, 보강토교대의 채움재의 특성과 보강재의 수평간격도 보강토의 인발저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 채움재의 내부마찰각은 최소 25도 이상, 균등계수는 4 이상의 사질토 그리고 최상단 보강재의 수평간격은 25cm 이하로 배치해야만 설계기준에 제시된 최소 인발 안전율을 만족하였다. 따라서, 보강토체의 인발저항성능을 확보하기 위해서는 채움재의 특성을 면밀하게 고려하여 설계를 수행하여야 하며, 채움재의 특성뿐만 아니라 하중조건을 고려하여 보강재의 배치도 적절하게 하여야 할 것이다. 시공시에는 설계시 고려한 채움재의 강성과 입도분포에 대한 철저한 품질 및 시공 관리가 필요할 것이다.

3차원 수치해석기법을 이용한 우수배수시스템 배수층의 체적공극과 투수도 결정 (Determination of Volume Porosity and Permeability of Drainage Layer in Rainwater Drainage System Using 3-D Numerical Method)

  • 염성일;박성원;안정규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.449-455
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    • 2019
  • 최근 도시화로 인한 불투수면의 증가는 지표 유출수를 집수하여 배수하는 기존의 배수시스템의 부담을 증가시킨다. 이러한 방식의 우수배수시스템은 표면유출수와 함께 이송되는 각종 쓰레기, 낙엽, 등의 부유물질에 의해 배수면적이 감소하는 구조적 한계를 가지고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 최근 새로운 형태의 배수시스템이 개발 및 적용되고 있다. 본 연구는 3차원 전산 유체역학 프로그램 중 하나인 ANSYS CFX를 이용하여 투수성 포장 하부에 위치한 배수층의 체적 공극과 투수도 결정을 위한 모의를 각각 수행하였다. 모의결과 35% 체적공극을 가진 배수층의 배수구 유속이 20%, 50%에 해당하는 배수층보다 큰 값을 보여 체적공극과 배수성능 사이의 상관관계는 없는 것으로 파악되었다. 투수도는 구성물질의 입경에 따라 결정되며, 5가지 조건을 모의하여 배수구 유속을 분석한 결과 입경 2 mm의 사질토가 사용성과 시공성 측면에서 가장 적절하다고 분석되었다. 본 연구는 배수층의 적절한 체적 공극과 구성물질의 입경을 제시하였고 이러한 조건을 갖는 배수층이 침수피해를 저감 및 방지의 측면에서 유리할 것으로 판단된다.