• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.219-238
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• 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
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• 제16권3호
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• pp.163-172
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• 2000

최종침하 예측기법들은 분석상 간단명료하고 경제적인 기법이라 현장에서 널리 이용되고 있지만, 현장계측상의 문제들이 다분히 있는 실측치에 크게 의존함으로써 설계단계에서 침하량예측에 분석가의 주관적 판단이 큰 변수로 작용할 수 있으므로 객관성이 결여되는 결점을 안고 있다. 그 중 쌍곡선법(Hypervolic Method)이 가장 널리 쓰이고 있지만, 현장 계측치에 따라 가정 기본식의 선형성이 다소 뚜렷하지 않아 분석가에 따라 해석결과가 다르게 나타날 수 있으므로, 기술 적용상의 어려움과 경제적 비용을 더욱 가중시키는 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 현장 계측자료 분석에 있어서 대표적으로 널리 적용되고 있는 쌍곡선법의 기본 가정식의 선형성 문제에 주안점을 두어 기본 가정식의 선형성을 확보하고, 그 선형구간을 확장한 새로운 침하예측기법을 제안하였다. 성토완료 직후의 현장 자료를 배수재가 설치된 지역과 배수재가 설치되지 않은 지역으로 구분하여 최종 1차 압밀침하량, 수직압밀계수 등을 기존예측기법 및 현장계측자료와 비교 검토하여 제안된 침하예측기법의 적용성을 검증하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권1호
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• pp.16-20
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• 2005

고함수비상태로 준설투기된 준설점토지반에 지반개량을 위한 하중재하시 보통 점토지반에 비해 큰 압밀침하가 발생한다. 미소변형률을 전제로 하고 있는 기존의 열전도형 압밀방정식은 준설토지반과 같이 대변형이 발생하는 지반에 적용하기 어렵다. 따라서 준설토층과 같이 큰 변형이 발생하는 지반에서는 압밀과정 중 층 두께의 변화가 고려되어지는 압밀방정식을 적용해야한다. 본 연구에서는 층 두께의 변화를 고려한 압밀해석을 하고 이들의 결과와 층 두께의 변화를 고려하지 않은 기존 압밀해석의 결과와 비교·분석하였다. 이들로부터 변형률이 큰 지반에서의 압밀기간은 층 두께의 변화를 고려한 이론이 그렇지 않은 경우보다 실측치에 보다 근사하게 산정되었고, 압밀침하량의 경우는 압축지수에 의한 방법보다 변형률에 근거한 계산이 실측치에 매우 근접하게 산정되었다.

• 터널과지하공간
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• 제15권3호
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• pp.195-212
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• 2005

지하채굴적의 함몰, 지하수의 무분별한 양수, 연약지반의 압밀 및 얕은 심도에서의 지하굴착 등의 원인으로 기인하는 지반침하는 국가 기간망에 심각한 안전문제를 야기하고 있다. 특히 인구밀집 지역에서는 가옥 및 기타 시설물의 붕괴요인으로 작용함에 따라 국민의 생활권을 위협하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지반침하가 발생한 이후 조사와 보강작업이 실시되는 기존의 수동적인 접근법을 탈피하고 지반침하를 예측하여 피해발생을 최소화하기 위해 사례분석을 통해 국내 지질조건에 부합하는 지반침하의 메커니즘을 규명하였으며, 지반침하에 영향을 미치는 제반 요인들을 수치해석적으로 분석하였다. 또한 이를 통해 각 요인들의 가중치를 점검, 합리적인 판단 기준을 제시코자 하였으며, 지반침하 발생여부를 파악할 수 있는 프로그램을 제작하여 이러한 가중치를 접목시킴으로써 지반침하 발생가능성에 대한 객관적인 판단과 정량적인 기준을 제시할 수 있도록 하였다. 이러한 연구결과를 통해, 지질학적 분포 현황과 같은 자연적인 조건과 지하채굴적 및 양수 현황 등과 같은 인공적인 조건들을 결부시켜 추후 전 국토에 대한 지반침하 재해 위험지도를 작성함으로써 지반침하 발생 가능성을 억제하고 그 피해규모를 최소화할 수 있는 근간을 마련하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.41-46
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• 2009

본 논문에서는 연약지반개량을 위한 다짐말뚝공법들의 압밀촉진효과를 파악하기 위하여 일련의 실내모형실험을 실시하였다. 모형실험에서는 다짐말뚝의 재료로써 모래, 쇄석, 모래질 쇄석을 사용하여 치환율이 10%인 복합지반을 조성하였다. 각각의 복합지반에 하중을 재하 한 후 시간의 경과에 따른 침하량 및 점토부의 과잉간극수압 소산 거동을 관측하였으며 간극막힘 현상에 대한 검토를 위하여 압밀 종료 후 각각의 다짐말뚝에 대한 점토 혼입 양상을 관찰하였다. 실험 결과 쇄석다짐말뚝에 의한 침하저감효과와 압밀촉진효과가 가장 크게 나타났으며 압밀 종료 후 세 가지의 다짐말뚝 모두 점토의 혼입 양상은 관측되지 않았다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권4호
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• pp.167-180
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• 1994

사전압밀된 포화점토의 응력이력이 2차압밀특성에 미치는 영향 및 Bjerrum모델이 과압밀점토의 2차압밀침하추정에 적용가능한지를 실험적으로 파악하기 위하여 재성형점토를 이용하여 재하-제하 및 재하-제하-재재하 응력이력의 조건에서 일련의 장기압밀시험을 실시하였다. 실험결과에 의하면 과압밀점토의 2차압밀침하는 전반부에서 응력이력의 영향을 받고 전반부의 2차압밀계수 Cn은 OCR(선행 압밀하중 Pcy재재하하중 Pr), 최대 OCR(선행압밀하중 Pcy제 하시의 하중 Pu)과,제하시간에 의존하며 과압밀비 증가에 따라 감소한다. 또한 2차압밀후반부 의 2차압밀계수 C.2는 OCR의 영향을 받으며 과압밀비 증가에 따라 감소한다. 최종적으로 실험 결과와 Bjerrum모델을 비교분석한 결과 임의 응력이력범위를 벗어나면 과압밀점토에서 Bjerrum모델의 적용은 가능하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권10호
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• pp.41-48
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• 2005

수평배수재가 설치된 준설매립지반의 중력에 의한 압밀 거동을 수평배수 자중압밀해석을 위하여 개발된 유한차분 프로그램을 이용하여 해석하였다. 수평배수재 단면의 크기와 수평배수재의 설치단면의 방향(수직/수평)이 대상지반의 압밀에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 시공된 지반에서 발생 가능한 요인들, 즉 하부 무처리층의 존재, 그리고 수평배수재 단부에서의 수두적체 등이 압밀속도와 침하량에 미치는 영향도 분석하였다. 그 결과, 수평배수재의 단면적을 2배로 증가하여도 압밀 소요시간이 미량 감소하는데 그쳤으나, 수평배수재를 수직방향으로 설치한 경우 수평방향 설치시에 비하여 압밀소요 시간이 매우 감소하는 것으로 평가되었다. 해석결과로 부터 하부 무처리층의 영향이 처리 지반의 장기 침하에 미치는 영향이 크며, 배수재 단부에 발생하는 수두적체는 압밀시간 증가와 미진한 압밀효과를 초래하는 것을 정량적으로 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.129-138
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• 1999

본 연구는 준설매립 점성토 지반의 토질정수를 효과적으로 구할 수 있는 자중 및 침투압밀시첨 기법과 현장 모형 실험장치의 개발을 중심으로 수행되었다. 이러한 모형 실험장치와 시험기법개발은 연약한 매립 지반의 침강-자중-재하압밀 과정에 대한 재현을 가능케하였다. 이러한 실험적 연구는 준설 점성토 지반의 자중압밀특성을 중심으로 이루어졌으며, 이론적인 연구로 매립점토 지반의 압밀해석시 Terzaghi의 1차원 압밀이론의 적용한계 등을 지적하였고, 이러한 문제점을 고려한 Mikasa의 자중 압밀이론을 토대로 유한차분해석을 실시하였다. 실내시험에 의해 군산 매립점토의 토질정수로 비체적-유효응력-투수계수 관계를 구하였으며 현장 모형실험을 통하여 투입단계부터 간극수압-토압-수위관계 및 침하량 등을 측정하였다. 시험에 의해 얻어진 결과는 Terzaghi의 방법과 Mikasa 자중압밀의 차분해석에 의해 비교.분석되었으며, 실측 침하량은 Terzaghi의 이론보다 Mikasa의 자중압밀이론이 비교적 잘 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권11호
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• pp.45-57
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• 2017

연약지반의 압밀거동은 온도변화에 의하여 영향을 받는다. 연약 점토지반 내에 온도가 증가하면 간극수압이 증가하고 간극수압의 소산은 부피와 간극비를 감소시킨다. 또한 높은 온도는 간극유체의 점성을 감소시키므로 압밀속도가 빨라진다. 본 연구에서는 온도가 압밀침하량, 압밀시간, 간극수압과 같은 압밀거동에 미치는 영향을 분석하였으며, 이를 위하여 수리역학적(HM) 및 열수리역학적(THM) 거동에 대한 수치해석을 수행하였다. 열주입과 샌드드레인을 동시에 고려하였으며, 온도 변화 및 샌드드레인 직경 변화를 고려하여 해석을 수행하였다. 해석결과, 시료내부의 온도는 열원의 온도와 샌드드레인의 직경 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 또한 열주입은 과잉간극수압을 증가시키고 그에 따라 과압밀 영역에서는 추가적인 침하량을 유발하고 정규압밀 영역에서는 압밀시간을 감소시키는 것으로 나타났다.

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