해안매립지와 같은 연약한 점토지반에 시공된 쇄석말뚝의 내진성능 평가를 위해 1g 진동대 실험을 수행하였다. 개량전 후 지반의 동적응답특성을 비교하기 위해 가속도 증폭 및 시간에 따른 전단변형, 전단파 속도 등을 평가하였다. 실험 결과, 쇄석말뚝으로 개량된 지반의 전단변형은 개량되지 않은 지반에 비해 감소되는 경향을 보이나, 단주기 지진파에는 더 높은 수준의 지반 가속도 증폭이 발생되는 것으로 나타났다. 따라서 쇄석말뚝으로 개량된 지반의 내진성능 향상여부는 모형실험과 함께 지반응답해석 등의 수행하여 평가되어야 한다고 판단된다.
개량된 플라즈마 전해산화 기술(Advanced Plasma Electrolytic Oxidation; APEO)을 사용하여 마그네슘((Mg)기판표면을 경면처리한 후 내마모 특성을 조사하였다. 시편의 마찰계수 거동과 시간에 따른 마모깊이의 변화를 조사하여 APEO 처리 후 마모특성의 변화를 관찰하였다.
이 연구에서는 지반의 개량에 따른 전단파속도 및 지반등급 향상 여부를 알아보기 위하여 지반개량체의 형상을 변수로 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 지반개량체의 형상을 변수로 크로스홀(Cross hole) 기법을 이용하여 전단파속도를 측정하였다. 또한, 이 연구에서 측정된 결과와 기존 전단파속도 측정결과를 이용하여 국내 지반조건에 맞는 N-Value에 대한 전단파속도 예측식을 제안하였다. 실험결과, 지반개량을 수행하는 경우 원지반의 전단파속도는 소폭 상승하였다. 또한, 이 연구에서 제안한 예측식은 지층조건에 관계없이 기존실험결과를 합리적으로 예측하였다.
본 연구는 지반개량공법에 사용되는 동전기 공법에서 나노섬유를 전극재로 사용하여 지반개량효과 및 나노섬유에 대한 전극재로서의 대체가능성을 확인하였다. 이를 위해 Electrokinetic cell을 제작하여 나노섬유를 PBD에 삽입 후 교반된 Kaolin clay에 전기삼투를 적용한 후 실험전후의 침하량, 함수비, 압밀배수량, 전단강도에 대한 지반개량효과를 비교 분석하였다. 또한 전기삼투실험은 전극거리와 전압경사를 변화시키면서 실험을 수행하였으며, 그 결과로 전압경사증가 및 전극거리가 감소할수록 침하량, 전단강도, 압밀배수량은 증가하였고 함수비는 감소하는 것으로 나타났다. 이는 지반개량을 위한 동전기 적용시 사용되는 전극재의 소재로 나노섬유가 충분한 가능성이 있는 것으로 판단된다.
본 연구에서 실트폰드는 크기가 55만평의 인공연못 안에 두께가 3~20m의 초연약점토가 침전되어 있었다. 수중모래포설공법을 이용하여 +4.0m 까지 매립을 완료한 1996년에 PBD재를 타설하연서 지반개량을 시작하였다. 지반개량전 대형토조시험과 시험시공을 포함하는 대규모 사전실험을 통하여 초연약지반의 침하특성을 분석하였다. 재하초기에 대변형이 발생하는 초연약지반은 Terzaghi의 1차원 압밀과 달리 탄소성 거동을 보였다. 이러한 사전실험에 얻은 결과를 토대로 초연약지반의 지반개량을 성공적으로 수행하였다. 본 연구에서는 초연약지반에서의 지반개량의 성공사례를 제시한다.
저유동성 몰탈주입은 구조물기초의 보강이나 연약지반 개량 등에 폭넓게 쓰이고 있으며, 작업 공간이 협소한 경우도 주변여건에 크게 구속받지 않고 시공할 수 있는 등 매우 유리한 특징을 가지고 있다. 그러나 현재 저유동성 몰탈주입공법의 설계단계에서 적용할 수 있는 개량효과 및 영향 반경에 대한 예측방법과 이에 대한 검증이 이루어지지 않아 지반보강공법으로써의 다양한 적용을 위하여 이에 대한 정립이 필요하다. 본 연구에서는 매립토층에서 저유동성 몰탈주입 후 현장시험을 실시하여 주입에 의한 지반개량효과를 확인하고, 이를 기존의 제안된 개량효과에 대한 이론식으로 계산된 값과 비교함으로써 이론식의 적용성을 평가하고자 하였다. 연구결과, 저유동성 몰탈주입에 의해 개량효과가 매우 우수함을 확인할 수 있었으며, 이를 기존의 이론식과 비교한 결과 서로 유사한 결과를 나타내어 연구대상 현장과 유사한 느슨한 사질토의 경우 기존의 이론식은 적용성이 양호한 것으로 판단된다.
본 논문은 생석회 말뚝에 의한 지반개량 효과를 평가하는 데에 목표를 두었다. 이를 위해 실내실험을 바탕으로 현장시험시공을 실시하여 수지해석 결과와 비교하였다. 현장시험 결과에 의하면 한국산 생석회는 소화, 흡수 및 반열작용 등이 우수하여 주변지반의 함수비를 빠르게 감소시키는 데에 효과적인 것으로 나타났다. 따라서, 상재하중을 증가시키지 않고도 압밀특성이 개선되고 생석회 말뚝 주변지반의 전단강도 역시 개량 전에 비해 2배 이상 증가하였다. 본 연구 결과에 따르면 생석회 말뚝 공법은 지반개량효과가 우수할 뿐만 아니라 지반개량시간을 크게 단축시키는 것으로 나타났다. 다만, 실용화를 위해서는 생석회의 수화반응시 발생한 열에 대한 주의 및 분진문제를 해결하고, 시공장비의 개선 등의 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
본 연구에서는 개량토 벽면공을 활용한 보강성토사면의 거동에 대하여 실내모형시험 및 수치해석을 통해 분석하였다. 또한 수해발생현장에 이 연구에서의 방법을 이용하여 시험시공으로 보강성토사면을 구축한 후 약 6개월간 전면변위를 측정하여 실제 거동을 분석하였다. 실내모형시험, 수치해석, 현장시험 등을 통해 개량토 벽면공의 강성은 보강성토사면에서 충분한 벽면공의 역할을 수행할 수 있는 것으로 나타났고, 시험시공 후의 전면변위 측정결과 사면높이에 대한 수평변위의 비율은 최대 약 0.4%로 매우 안정적인 것으로 조사되었다.
본 연구에서는 조립질 말뚝으로 개량된 점토지반의 지지력, 응력분담비, 말뚝 및 지반의 변형형태를 파악하기 위하여 말뚝의 종류(CSCP, SCP)와 치환율(0, 20, 40, 60%)을 변화시키면서 원심모형실험을 수행하였다. 실험결과, CSCP와 SCP로 개량된 지반의 하중비는 치환율이 증가함에 따라 비례적으로 증가하였고, CSCP로 개량된 지반의 평균 지지력비가 SCP로 개량한 경우보다 $8{\sim}21%$ 정도 크게 평가되었다. CSCP로 개량된 지반의 평균 응력분담비가 SCP보다 크게 나타나 CSCP가 더 큰 응력을 부담하는 것으로 평가되었다. CSCP로 보강된 지반에서는 팽창파괴가 발생하였고, SCP로 보강된 지반에서는 팽창 및 전단파괴가 동시에 발생하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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