• 한국지반공학회논문집
• /
• 제25권8호
• /
• pp.33-45
• /
• 2009

단일코어 연직 배수재 공법은 현재까지 폭넓게 사용되는 연약지반 개량공법이다. 그러나 얇은 플라스틱 보드 형태의 PBD 구조로 인해 압밀 도중 큰 횡 방향 토압과 이에 따른 necking 현상이 발생하고 이는 PBD의 통수능을 감소시킨다. 본 연구 대상인 부산신항만 조성 공사현장은 대심도의 연약지반으로서 PBD 설치 시, 큰 횡 방향 토압에 의한 통수능 감소를 예상되어 통수능 감소현상을 극복하기 위하여 이중코어 PBD를 도입, 시공하고, 기존 형태의 단일코어 PBD를 동시에 설치한 후, 현장에서의 배수재 성능을 비교분석하였다. 실내실험으로는 개량 델프트 실험을 수행하여 연직배수재의 통수능을 측정하고, 현장에서 채취한 시료를 이용해 기본 물성실험 및 CRS 압밀시험을 수행하여 수치 해석 프로그램인 ILLICON에 적용하여 침하거동 양상을 파악하였다. 개량 델프트 실험에서는 이중코어 PBD의 통수능이 단일코어 PBD보다 높게 측정되었으나, 현장 계측 및 수치해석에서는 차이가 나타나지 않았다. 이는 일발전인 대심도 지반에서 압밀시 발생되는 물의 배수량은 상대적으로 작은 단일코어 PBD의 통수능 범위 보다도 작기 때문에 실제 현장에서는 단일코어 PBD와 이중코어 PBD의 성능차이가 없음을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제1권2호
• /
• pp.27-40
• /
• 1985

본고는 기약지반변형해석에 이용될 범용 program을 개발하고 이를 이용하여 성토부끝에 sheet pile을 타설하거나 혹은 성토부아래의 연약정토지반을 개취하였을 때의 변형억제효과를 연구한 것이다. 본고에 적용된 압밀리론으로서 Biot의 압밀방정식과 구성방정식으로서 탄소성리론에 근거한 modified Cam-clay 이론을 적용하였고 유한요소해석으로서는 Christian-Boehmer계를 도입하여 program화한 것이다. 그 주요한 결론은 다음과 같다. 1. 속변지반의 침하효과에 관해서는 sheet pile이나 심우혼합처새깊이를 자지층까지 관입하여 시공하고 그 자신의 침하가 없을 경우에만 유효하다. 2. 흔히 사용되는 sheet pile대책공법은 통상의 steel sheet pile의 각성으로서는 성토직후의 봉기, 측방변위의 억제효과는 기대할 수 없다. 3. Sheet pile에 대한 예상론인 사용방법은 성토하부에 세밀을 촉진하기 위해 vertical drain을 설치하고 점증재하 방법만이 확실한 효과가 있다. 4. 체층혼합처리공법은 예상한 바와 같이 그 자종가 강성이 클수록 침하억제핵과가 있다. 특히 grouting을 통한 지반강화가 곧장 주변지반의 변형억제효과가 있다고 단정하는 것은 그 강성 까 관련하여 신중히 고려하여 결정해야 한다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제14권1호
• /
• pp.81-92
• /
• 1998

화력발전소에서 대량으로 부산 되어 폐기 처리되고 있는 석탄회 폐기물로 조성된 지반을 안정 처리하여 사용하거나 또는 이러한 석탄회를 건설공사의 직접적인 재료로 활용하게 되면 결국 폐자원을 산업자원화 함으로서 건설자재 난을 해소할 수 있게 된다. 본 연구에서는 석탄회를 성토재 및 매립재로서 대량 활용할 경우와 지반변형해석에 필요한 적용 모델과 그 적용성을 중심으로 검토하였다. 그 중 Cam-clay model은 흙의 다양한 응력경로에 대해 배수와 비배수 조건에서 재하하는 동 안 변위와 공극수압을 나타낼 수 있는 완전한 구성식을 제공하고, 필요로 하는 토질정수가 극소수이고 모든 것을 실내실험을 통해 측정할 수 있는 장점이 있다. 토질기본시험, 등방압밀 및 비배수 삼축압축시험 등을 통하여 Camflay mode숙 제반 parameter를 구하였고, 수치해석을 수행하여 시험 결과와 비교하였다. 시험 결과와 수치 해석결과에서 각각 구한 parameter의 오차는 매우 근소 한 것으로 나타났다. 시험을 통해 결정한 비회와 저회 5 : 5 적정혼합회의 Parameter들은 인공으로 조성된 석탄회 매립지반의 변형해석에서 Cam-clay model을 이용하는 데에 기초자료로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권8호
• /
• pp.5654-5663
• /
• 2015

부(-)의 간극수압으로서 불포화토 내에 작용하는 석션은 입자간 응력을 증가시키며, 이에 따라 토립자 골격의 항복응력 및 소성전단강성을 증대시키는 등, 불포화토의 역학적 특성에 지대한 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 석션의 효과를 지진 등의 동적 하중조건에서 고려하기 위하여 불포화토에 대해 확장된 반복탄소성구성식에 근거한 응력-변형율 관계를 제 1 항복함수 및 제 2 항복함수를 고려하여 유도하였다. 본 관계를 2차원 및 3차원 수치해석에서 액상화 이후의 압밀거동 예측 등에 적용하는 경우에는 평균골격응력(Mean skeleton stress)의 변화를 반영하는 제 2 항복함수의 도입이 필요하나, 요소시뮬레이션에서는 제 1 항복함수만으로도 수치해석을 위한 각 물성치 및 석션 파라미터 결정이 가능할 것으로 사료된다. 본 관계와 응력반전을 반영한 반복재하 루틴을 함께 코딩(Coding)할 경우 불포화조건 하에서의 반복삼축압축시험에 대한 수치해석적 모사가 가능할 것으로 보이며, 본 연구결과는 동적 하중이 작용하는 불포화토 거동 예측의 정확도 제고에 기여할 것으로 전망된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.219-238
• /
• 1999

본 연구에서는 연약한 점토층 준설매립지반을 대상으로, 비교적 활발히 연구가 진행되고 있는 자중압밀 침하분야에 비해 상대적으로 연구성과가 미흡한 표토층의 건조수축특성 규명에 초점을 두고, 침투압밀시험, 부압시험 및 건조수축시험 등 실내시험을 시행하였다. 실내시험이 시행된 시료는 전라남도에 위치한 해남지구, 고금지구 및 고흥지구 등 3개 지구의 현장시료이며, 실내시험결과를 토대로 건조수축 관련특성을 분석하였다. 또한 Abu-Hejleh % Znidarcic가 제안한 연약한 세립점토 지반의 건조수축 침하이론 지배방정식을 유한차분형태로 표현하고 실내시험을 통해 파악된 해남지구 현장시료의 건조수축특성 등을 입력자료로 하여, 3차원 체적변화에 따른 건조수축침하를 수치적으로 예측하였다. 계속해서 자중압밀침하를 포함한 전체침하 예측치를 해남지구 현장에서의 10년간 실제 관측결과와 서로 비교하였다. 최종적으로는 건조수축특성에 관련된 변수들이 침하 등에 미치는 영향정도를 분석하였다. 특성 (불연속면의 방향 및 강도), 하중조건 및 암반사면의 기하학적 형상 등이다. 확률론적 해석에서 고려할 수 있는 불연속면의 방향 및 마찰각의 통계적 특성이 파괴형태를 고려한 암반사면의 안정에 큰 영향을 보였다. 암반사면의 안정은 굴착면의 방향에 가장 민감하였다. 예제분석을 통하여 개발된 파괴형태를 고려한 암반사면의 신뢰도모델은 암반사면의 안정성 조사에 성공적으로 적용할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.65-74
• /
• 2005

압밀이 진행 중인 지반에 설치되는 말뚝은 부마찰력을 받으며 과도한 부마찰력은 기초 및 상부구조물의 안정에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 큰 잔류침하가 예상되는 연약지반에 교각 기초로 시공되는 말뚝의 부마찰력을 산정하여 기초의 지지력에 대한 안정성을 평가하였다. 본 연구에서는 연약 점성토 내에 설치될 말뚝기초가 큰압밀침하가 발생하는 지역에 적합한지 여부를 판단하였는데, 이를 위해 시기별 지반조사 자료로부터 얻은 대상지반의 압밀정수와 침하 계측자료를 이용하여 현재의 압밀도와 잔류침하량을 산정하였다. 말뚝의 깊이별 침하량은 부마찰력을 고려할 수 있도록 수정된 하중전이함수법과 수치해석적 방법의 두 가지 방법으로 예측하였는데, 두 방법으로 구한 깊이별 말뚝변위와 최대 축하중은 서로 유사한 값을 나타내었으며, 중립면의 위치도 유사하게 나타났다. 부마찰력을 고려하여 말뚝의 지지력에 대한 안전성 평가를 수행한 결과 말뚝이 설계지지력에 못미치 경우에는 slip layer코팅을 적용하여 부마찰력을 감소시키거나 말뚝의 지지층 근입깊이를 늘려 지지력을 증가시키는 방안을 추천하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권6C호
• /
• pp.287-294
• /
• 2009

석션드레인공법은 지반 내 배수재를 타설하고 진공압을 배수재에 직접 가해 전응력이 일정한 상태에서 간극수를 배출하여 유효응력을 증가시키고 이로 인해 전응력의 변화 없이 강도를 증진하고 압밀 촉진을 유도하는 새로운 연약지반 개량 공법이다. 본 논문에서는 서해안 해성 점성토 지반에 적용된 석션드레인공법의 시공 사례를 제시하였다. 석션드레인공법이 적용된 지반의 개량효과를 확인하기 위해 현장 계측과 실내시험 결과를 분석하였으며, 수치해석을 통해 설계치와 실측치를 비교하였다. 석션드레인공법과 기존 성토재하공법의 침하량 비교결과 기존 성토재하공법을 대체할 수 있는 침하거동이 발생함을 확인 하였다. 현장 계측 및 실내시험을 통해 지반개량 효과를 분석한 결과 석션드레인공법 적용 지반의 침하량이 2.3배 더 크게 발생함을 확인하였으며, 개량 후 비배수 전단강도는 약 300~400% 증가하였다. 또한 함수비는 약 30% 감소하였으며, 선행압밀하중은 약 $0.52kgf/cm^2$ 정도가 증가하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.61-73
• /
• 2004

일반 자연 점토지반의 투수계수는 다양한 응력수준에 따라 비선형적인 특성을 보이며, 이러한 지반 투수계수의 비선형성은 상재하중 재하시 지반의 압밀시간 및 지반 변형 특성에 영향을 주게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지반의 비선형 투수계수의 영향성을 고찰하기 위해 수정 Cam-clay 모델과 Biot의 압밀이론을 접목한 연립이론(Coupled theory)을 이용하여 FEM 수치해석을 실시하였다. 검토 결과 비선형 투수성은 비선형 특성을 나타내는 투수계수 변화비와 전체 간극비에 대한 평균 투수계수의 크기에 따라 지반 변형과 지중 과잉간극수압에 미치는 영향성이 상이하게 나타났다. 따라서, 보다 현장에 근접한 해석을 실시하기 위해서는 지반 투수계수의 변화비와 평균 투수계수의 크기에 따라 투수계수의 비선형 특성을 고려해야할 것인지를 판단해야 할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권8호
• /
• pp.149-160
• /
• 2008

1990년대 이후로 인천과 부산신항 등의 물류중심항구 및 송도 신도시와 같은 유비쿼터스 도시 개발에 발맞추어 인근해상연약지반 매립공사가 활발히 진행되면서 측방유동 해상말뚝기초의 거동특성에 폭넓은 관심이 집중되고 있다. 측방유동 말뚝기초 거동에 대한 연구 및 규명은 원심모형기 개발과 컴퓨터 기능의 향상으로 인하여 폭넓은 시도가 이루어져 왔으며, 특히 말뚝구조물에 작용하는 측방유동압의 특성이 가장 중요한 초점이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 대변형 압밀연계 유한요소해석 기법(LDFE)을 바탕으로 배수조건(비배수 : 단기, 배수 : 장기)에 따른 측방유동 해상 말뚝기초의 거동특성을 분석하였으며 특히, 말뚝-지반 상호작용을 고려한 측방유동압에 중점을 두었다. 본 수치해석에서는 지층조건, 말뚝두부의 경계조건, 성토하중 크기, 평균압밀도 네 가지 중요변수에 따른 거동양상을 비교 분석하였으며, 이로부터 비배수 단계와 배수 단계에서의 측방유동압의 분포형태와 크기에 대한 정량적인 차이를 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.265-281
• /
• 2017

얕은 터널의 시공에 있어 지표 침하는 주요 관리 사항으로 쉴드 TBM 기술을 적용함으로써 굴착 중 지반 변형의 제어를 통하여 침하를 경감시키는 것이 가능하며, 특히 뒤채움 주입은 침하 경감의 목적으로 쉴드 공법에서는 일반적으로 적용되는 기술이다. 투수성이 낮은 지반에서의 TBM 시공에 의한 지표 침하는 터널 시공 중에 발생할 뿐만 아니라, 터널 관통 후에도 장기간에 걸쳐 발생한다. 장기 침하는 주로 터널 주변의 압밀에 의해 발생되고, 이 압밀 과정은 터널 주변에 과잉간극수압을 유발하는 뒤채움 주입에 의해 영향을 받게 되며 결과적으로 쉴드 TBM 터널에서는 뒤채움 주입이 장기 침하에 큰 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 쉴드 TBM 공법 중 뒤채움 주입이 지표 침하에 미치는 영향을 파악하기 위해 3차원 응력-간극수압 연계해석을 수행하였다. 해석 결과 뒤채움 주입압의 증가는 단기 침하를 경감시키지만, 다수의 경우에서 장기 침하의 감소에 기여를 하지 않는 것으로 나타났다. 또한, 장기 침하를 최소한으로 제한할 수 있는 한계 주입압의 존재를 확인하였다.