• 한국지반공학회논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.45-50
• /
• 2005

최근에 샌드드레인공법이나 샌드콤팩션파일공법 등과 같이 모래말뚝을 이용한 연약점토지반 개량공법의 적용이 증가하고 있다. 이러한 공법들로 개량된 연약점토지반에서는 모래말뚝에 의한 압밀촉진효과를 기대 할 수 있는데 실무에서는 보통 Barren의 이론해 등과 같은 이론식을 이용하여 그 효과를 평가하고 있다. 그러나 이러한 이론식들은 복합지반의 비선형 체적압축거동과 압밀중의 투수계수 변화 현상을 고려할 수 없으며, 따라서 그 평가결과가 합리적 이라고 판단하기 힘들다. 본 연구에서는 일련의 수치해석을 실시하여 Barren의 이론해에 적용되는 복합지반의 압밀정수 결정법에 대하여 고찰하였다. 수치해석 결과의 분석을 통하여 압밀 중에 변화하는 점토부의 체적압축거동특성과 투수성의 변화특성을 고려한 압밀정수의 결정방법을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.301-310
• /
• 2003

저치환율 샌드콤팩션파일공법(SCP공법)을 합리적으로 설계하기 위해서는 압밀중에 발생하는 복합지반 내부의 모래말뚝과 점토 양자의 상호역학거동을 정확히 파악하고 그 메커니즘을 이해하여야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 저치환율 SCP공법에 의해 개량된 복합지반의 압밀중에 발생하는 역학적 상호작용을 규명하기 위하여 일련의 수치해석을 실시하였다. 수치해석은 탄점소성 압밀 유한요소법을 적용하였으며, 그에 대한 신뢰성은 SCP에 의해 개량된 복합지반의 압밀거동에 대한 일련의 모형실험 결과와의 비교를 통해 검증할 수 있었다. 또한, 수치해석의 결과들로부터 저치환율의 모래말뚝이 타설된 복합지반의 모래말뚝과 점토에 대해 압밀중에 발생되는 각각의 역학거동과 복합지반 내부에 대한 응력분담 메커니즘에 대하여 규명하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.41-53
• /
• 2012

연직배수재를 타설한 지반의 압밀은 배수재 근처 지반의 투수성에 큰 영향을 받으므로 스미어 영역의 투수성이 방사방향 압밀속도를 지배한다. 본 연구에서는 기존의 이론해와 수치해석을 이용하여 스미어 영역의 압밀특성을 기준으로 새로운 방사방향 압밀해석을 수행할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안방법에 의한 압밀해석결과는 비교란점토의 압밀특성을 기준으로 압밀해석을 하는 기존방법 보다 불확실성이 큰 $k_h/k_s$에 큰 영향을 받지 않고 신뢰성 있는 결과를 주는 것으로 관찰되었다. PVD를 설치한 부산신항만 연약지반에 대해 압밀해석 결과와 현장 계측데이터를 비교해 본 결과, 제안방법은 부산신항만 압밀속도를 잘 예측하였으며 스미어 영역의 크기는 $3d_w$ 정도로 추정되었다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제13권3호
• /
• pp.5-20
• /
• 1997

본 연구에서는 유한변형률 이론에 근거하여 3차원 압밀 지배 방정식을 유도하였다. 이 방정식은 비교적 압밀층의 두께가 두꺼운 경우, 비선형 물성치, 공극비에 따른 비선형 투수계수를 갖는 지반에 적합하다. 기존의 유한차분 수치해석 기법(FTCS)은 지배 방정식이 비선형 이며 복잡한 경우 안정된 해를 얻을 수 없기 때문에 본 연구에서는 특수 유한 차분 기법을 도입하였다. 이 수치해석 기법을 지배 방정식에 적용하면 시간에 따른 압밀량을 예측할 수 있다. 본 해석기법에 의해 구해진 값들을 윅드레인을 설치한 여러 가지 고압축성 토질에서의 실험 결과와 비교한 결과, 최종 압밀량과 시간에 따른 압말량이 잘 일치하고 있다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
• /
• pp.105-115
• /
• 2000

방사성 폐기물지하처분이나 열수 및 축열 에너지저장, 지열에너지 개발 등과 같은 대규모 지하공간 프로젝트들이 대두됨에 따라 역학, 수리 및 열적 거동을 동시에 고려한 연구가 필요하게 되었다. 열-수리-역학 상호작용 해석은 열로 교란되고 지하수로 포화된 암반내의 거동을 열 수리, 역학 3가지 지배방정식의 결합을 통해 구현하는 상당히 복잡한 수치 해석 기법 중의 하나이다. 본 연구에서는 기존의 Biot의 압밀이론에 기초한 수식화들을 이용하여 연속체 암반의 열-수리-역학적 상호작용을 모사할 수 있는 유한요소 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 검증을 위해 등온과 비등온 조건하의 일차원 압밀모델에 대한 해석을 실시하여 해석해와 비교하였다. 이타원 압밀에 대한 변수해석을 통하여 포아송비나 수리적 이방성과 같은 인자들이 매체 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 앞으로 본 프로그램에 개별체 절리 모델을 통합시켜 보다 일반적인 불연속 암반의 상호작용 거동 해석에 이용할 수 있을 것이다.

• 터널과지하공간
• /
• 제10권3호
• /
• pp.355-365
• /
• 2000

방사성 폐기물지하처분이나 열수 및 축열 에너지저장, 지열에너지 개발 둥과 같은 대규모 지하공간 프로젝트들이 대두됨에 따라 역학, 수리 및 열적 거동을 동시에 고려한 연구가 필요하게 되었다. 열-수리-역학 상호작용 해석은 열로 교란되고 지하수로 포화된 암반내의 거동을 열, 수리, 역학 3 가지 지배방정식의 결합을 통해 구현하는 상당히 복잡한 수치 해석 기법 중의 하나이다. 본 연구에서는 기존의 Biot의 압밀이론에 기초한 수식화들을 이용하여 연속체 암반의 열-수리-역학적 상호작용을 모사할 수 있는 유한요소 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 검증을 위해 등온과 비등온 조건하의 일차원 압밀모델에 대한 해석을 실시하여 해석해와 비교하였다. 이차원 압밀에 대한 변수해석을 통하여 포아송비나 수리적 이방성과 같은 인자들이 매체 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 앞으로 본 프로그램에 개별체 절리 모델을 통합시켜 보다 일반적인 불연속 암반의 상호작용 거동 해석에 이용할 수 있을 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제9권5호
• /
• pp.15-20
• /
• 2008

연약지반의 압밀 침하는 침하속도를 예측하거나 수치 해석적 기법에 대한 것에 집중되어 있으며 실내시험으로부터 추정된 압축특성에 대해 계측결과 등을 이용하여 재평가하려는 시도는 매우 적다. 영산강 하구지역에서 분포하는 해성점토에 대하여 실내 표준 압밀시험, 현장에서 약 3년 동안 축적된 층별침하계, 간극수압계, 지하수위계의 계측결과를 바탕으로 한 현장계측 압밀곡선, 그리고 침하해석 프로그램인 PLAXIS를 이용한 연직 배수재가 설치된 지반의 성토이력에 따른 역 해석으로 압축성을 비교 하였다. 여러 제약조건에도 불구하고 현장계측결과에 의해 평가된 현장계측 압밀곡선은 표준압밀시험 결과와 비교적 잘 일치하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제7권1호
• /
• pp.67-80
• /
• 2006

본 논문에서는 지반 하이브리드-온라인 시뮬레이션의 방법을 압밀 해석에 적용하기 위한 시도를 수행하였다. 일반적인 수치해석법이 실내시험을 통해 얻어진 흙의 구성모델을 이상화시켜 사용하는 것과 달리, 이 방법에서는 흙의 거동을 요소시험체로부터 직접 도입해가면서 해석을 수행한다. 그러므로 복잡한 파라미터의 평가과정이 생략될 수 있게 되며 인위적 이상화에 의한 해석 오차를 경감할 수 있게 된다. 본 논문에서는 실험장치의 물리적 성능을 검증하기 위하여 단계압밀시험과 투수시험(CONPERM test)을 수행하여 제어와 계측의 결과를 고찰하였으며, 시스템으로부터 얻은 데이터의 건전성을 평가하기 위하여 검증해석을 수행하였다. 결과적으로, 본 연구를 통해 개발된 하이브리드-온라인 압밀해석 시스템은 재성형된 카오리나이트의 압밀거동을 모순없이 재현하고 있음을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권4C호
• /
• pp.247-254
• /
• 2006

온라인 실험 방법은 실험 정보를 직접 수치 해석에 사용하는 수치 실험법의 하나로, 지반의 역학적 특성이 요소 시험체로 부터 실시간으로 수치해석에 업데이트되므로 이상화된 역학모델을 사용하지 않고 지반 해석을 수행할 수 있다는 장점이 있다. 이 방법은 모래 지반을 주요한 대상으로 하는 지반내진공학 분야에서 주로 사용되어 왔으나 최근 압밀 문제에 적용할 수 있는 실험법이 개발되어 실내 검증과 현장검증이 시도되었다. 지금까지의 관련 연구에서는 압밀층 중앙에 요소 시험체를 위치시켜 평균적인 반응 거동만을 수치해석에 업데이트하는 방법이 주로 사용되어 왔으나, 이러한 경우에는 압밀층 두께가 두꺼워 질수록 해석 정도가 떨어질 수 있다는 점이 단점으로 지적되어 왔다, 따라서 압밀 문제에 대한 온라인 실험법의 유효성 및 가능한 해석 범위를 명확하게 하기 위해서는 이러한 영향요소를 완전히 배제할 수 있는 실험 조건을 적용하여 결과를 검토할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 동일한 조건 하에서 실시된 온라인 압밀 시험과 분할형 압밀시험 결과를 이용하여 점토 시료의 압밀 침하와 과잉간극수압 소산 재현 측면에서 온라인 압밀 실험 결과를 검토하였다. 실험결과, 온라인 압밀 실험은 재구성 카올리나이트 점토의 유효 응력에 따른 압축성 변화를 큰 모순 없이 재현해 내고 있었으며, 과잉간극수압 소산 속도 측면에서는 온라인 압밀 실험이 조금 빠른 것을 알 수 있었다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 점토 시료의 과잉간극수압 소산 거동을 보다 정도 높게 예측하기 위해서는 점토의 투수성도 리얼타임으로 업데이트 할 수 있는 방향으로 실험 절차가 개선이 되어야 한다는 점과 과잉간극수압 소산 후의 변형에 대해서는 추가적인 연구나 개선이 필요하다는 점을 알 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 2022

본 연구는 국내 연약지반 설계에서 일반적으로 사용되고 있는 Terzaghi 압밀이론에 의한 1차원 압밀해석의 침하량 및 침하시간이 실제 현장에서 측정되는 침하량 및 침하시간과의 차이로 인해 발생하는 문제점을 최소화하고자 수행하였다. 현장 지반특성을 고려한 압밀도-시간계수는 압밀도, 침하시간, 시간계수의 관계를 이용하여 결정할 수 있으므로 현장에서 측정된 시간-침하량 곡선을 현장과 동일한 압밀거동이 재현될 때의 수치해석기법으로 역해석하였다. 현장과 동일한 압밀거동이 재현될 때의 시간-침하량과 시간-과잉간극수압 데이터로 각 침하시간에 대한 침하량과 과잉간극수압을 이용하여 침하량과 과잉간극수압에 의한 송산그린시티 지반의 압밀도-시간계수를 산정하였다. 본 연구결과 연약지반 대상지역의 압밀특성이 고려되지 않은 Terzaghi 압밀도-시간계수를 사용한다면 시공시 연약지반 종료시기를 결정하는데 어려움이 있으며 압밀특성이 고려된 압밀도-시간계수를 사용할 필요가 있다.