• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.37-46
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• 2023

본 연구에서는 실내시험을 통하여 통일분류법(USCS)상 세립질 모래인 실트질 모래(SM)의 세립분 함유율(Fc)에 따른 물리적 특성, 응력 변형 및 강도 특성, 압밀 및 투수 특성을 분석하였다. 또한 실내시험 결과를 바탕으로 세립분 함유율별 SM으로 이루어진 지반에 대한 압밀해석을 실행하고 실제 문제가 발생한 연약지반 개량 현장의 계측자료와 비교 분석하여 연약지반 설계 시 압밀대상층에 대한 SM지반의 적용성 평가를 수행하였다. 실내시험 및 압밀해석 결과 SM은 사질토에서 점성토로의 역학적 특성 변환이 세립분 함유율이 35%이상일 때 이루어졌으며, 현장 계측자료를 이용하여 고찰한 결과 Fc 35% 이상일 경우 SM은 즉시침하보다 압밀침하 경향이 높았으며, 이는 기존의 연약지반 설계기준에서 제시한 SM의 특성과 상이한 결과로 판단된다. 따라서 Fc 35% 이상의 SM에서의 역학적 특성은 점성토와 유사한 것으로 사료되며 이는 기존의 사질토에 대한 즉시침하 경향의 압축특성과는 상이하므로 추후 지속적인 연구를 통한 SM의 역학적 특성 제시가 필요하다. 본 연구 결과 연약지반 판정 시 SM의 압밀침하 발생을 고려해야 할 필요가 있는 것으로 판단되며 추후 연약지반 판정 기준 개정에 도움이 될 수 있도록 실트질 모래의 세립분 함유율에 따른 공학적 특성에 대한 기초자료를 제공하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.5-14
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• 2006

일반적으로 조립준설토에 의해 매립되는 경우 매립지반은 세립토의 분리퇴적침강에 의해 퇴적성상이 크게 다르게 형성되고 있다. 본 연구는 군산 준설토에 대한 침강 및 자중압밀, 침투압밀시험 등을 실시하여 조립토 함유율에 따른 침강속도 변화와 배수속도, 퇴적층의 밀도 등이 평가되었다. 세립토의 자중압밀 침하량 예측에 적용되는 Yano 방법은 투입함수비와 계면고 관계만을 고려하여 침하량을 구하고 있다. 그러므로 조립토의 분리퇴적에 의한 침하량을 정확하게 평가할 수 있는 다른 방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 조립토와 세립토의 분리퇴적 밀도 변화율에 의해 현장의 자중압밀침하량을 산정하였고 일련의 연구를 확장하기 위해 Yano방법에 의해 분석되었다. Yano방법에 의한 자중압밀침하량은 200번체 통과율 40%이하의 조립 준설토에서 분리퇴적 침강 영향을 반영할 수가 없었다. 따라서 조립토의 분리퇴적 밀도 변화율에 의해 자중압밀침하량을 평가하는 합리적인 방법이 제안되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.3-16
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• 1999

본 연구에서 미관통과 관통 샌드컴팩션파일(SCP) 개량지반에 대하여 일차원 압밀거동을 조사하기 위하여 실내모형실험을 실시하였다. 모델점토지반에 간극수압계, 토압계, 다이얼게이지등을 설치하여 SCP 개량지반의 압밀침하량과 응력분담비등을 측정하였다. 실험 결과, 미관통 SCP 지반의 압밀침하량은 관통 SCP 지반의 압밀침하량 보다 더 크게, 응력분담비는 더 적게 나타났다. 또한 SCP 개량지반의 응력분담비는 압밀시간, 지반심도, 상대밀도, 치환율과 관통률에 따라 변화됨을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1895-1899
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• 2012

유한차분법을 적용한 압밀해석을 수행하였는데 순간하중이 재하되는 경우 유한차분법에 의해 예측되는 시간별 침하량과 Terzaghi 방법에 의한 침하량 사이의 차이는 시간격자간격을 충분히 작게 하여 해결할 수 있음을 알 수 있었다. 점증하중에 대한 압밀해석을 위한 유한차분식을 유도하였는데 해석결과에 따른 과잉간극수압의 분포가 Olson의 이론해와 일치하였다. 점증하중이 작용하는 경우에 대해 예측한 시간-침하거동에 있어 유도된 유한차분식에 의한 결과와 Terzaghi 및 Olson 에 의한 결과 또한 거의 일치하였다. 다단 점증하중에 대한 해석결과 또한 신뢰성이 높은 것으로 보인다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.65-74
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• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3923-3930
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• 2014

본 연구에서는 광양 ${\bigcirc}{\bigcirc}$산업단지 공사현장내의 도로 및 구조물 시공구간 중 연구대상 3구간을 선정하여 지반의 물리 역학적 특성을 분석하고 구조물 시공조건, 고화처리 단면조건에 따라 Midas-GTS를 통해 압밀해석과 지지력 산정을 수행하였다. 도로 및 구조물이 시공되는 연약점토지반의 침하 및 지지력 개선방안으로 고화처리공법 적용 시 지반의 안정성 개선효과와 고화처리단면에 따른 침하 및 지지력 개선효과를 분석하였다. 연약점토지반에 고화처리공법을 적용 시 침하 및 지지력 개선효과가 뛰어난 것으로 나타났으며 특히, 고화처리공법 적용 후 압밀침하량이 최소 53%에서 최대 82%까지 감소하여 압밀침하 억제효과가 우수한 것으로 나타났다. 고화처리 폭이 설치 구조물 폭의 2배 이상인 경우 고화처리 폭이 증가하여도 압밀침하 억제효과는 1~7%정도로 미소한 것으로 나타났다. 또한, 고화처리 폭 6m, 심도 1m이상 적용시 고화처리 전보다 허용지지력이 2.3~3.3배정도 크게 증가한 것으로 나타나 고화처리공법을 적용하면 지지력 증대효과가 매우 우수함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.95-101
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• 2001

연약한 점토 지반에 안벽을 축조하고 매립하는 경우, 안벽의 기초로서 케이슨 기초공법이 종종 쓰이고 있다. 케이슨 기초는 안벽의 연직 하중을 지지층에 전달할 뿐만 아니라, 매립하중에 의한 연약 점토의 횡방향 소성 유동에 대하여는 매우 효과적인 공법으로 호안공사에서 그 사용 빈도가 증가하고 있는 추세이다. 반면 매립하중에 의해 점토지반에서 장기간에 걸쳐 발생하는 압밀침하에 대해서는 아무런 역할을 하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 케이슨 기초의 배면에 다수의 강관 배수공을 설치함으로써 과잉간극수압의 횡방향 소산을 촉진시켜 압밀 시간을 단축시키는 \"매립측 연약점토 압밀촉진 케이슨 기초공법\"을 제안하였다. 이 새로운 케이슨 공법의 압밀촉진 효과를 분석하기 위하여 2차원 압밀방정식의 해석해를 유도하였다. 연구결과, 등방성 점토에서 압밀촉진 케이슨 사용시 ξ=0.1인 단면에서 평균압밀도 50%, 90%에 이르는 시간이 기존 케이슨을 사용한 것에 비해 각각 약 7배, 3.5배 단축되는 것으로 나타났다. 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.47-59
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• 2023

본 연구에서는 점토질 모래(SC)를 대상으로 실내시험을 수행하여 물리적 특성, 압밀/투수 특성, 응력-변형 특성을 분석하고, 세립분 함유량에 따라 모래에서 점토로 흙의 역학적 성질이 변화되는 전환 세립분 함유율을 도출하였다. 또한 현장 적용성 평가를 위해 실제 과다침하로 인하여 문제가 발생된 연약지반 개량 현장의 계측자료를 수집하여 실내시험 및 수치해석 결과를 바탕으로 도출된 침하특성과 현장에서 계측된 실제 침하특성을 비교·분석하여 SC의 압밀 대상층 적용성 평가를 수행하였다. 실내시험 및 압밀해석 결과 SC는 세립분 함유율 25%이상에서 사질토에서 점성토로의 역학적 특성 변화가 나타났으며, 점성 토로의 역학적 특성 전환은 점토입자의 함유율과 매우 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 연약지반 현장의 수치해석을 통해 전환 세립분 함유율 이상의 점토질 모래를 압밀 대상층으로 적용한 경우, 침하량이 계측침하량 대비 평균 91.2%로 거의 일치하는 결과를 확인하였다. 따라서 연약지반 설계에서 압밀대상층 범위 선정 시 전환 세립분 함유율 이상의 점토질 모래는 연약지반에 포함하여 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권6호
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• pp.93-112
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• 1998

본 연구에서는, 연약한 준설매립점토지반 내부에 플라스틱 배수재를 수평으로 설치하여 압밀침하의 가속화를 유도하는 수평배수공법의 해석절차 체계화에 초점을 두고 이론적 및 실험적 접근을 진행하였다. 이를 위해, 유한변형률 개념을 근거로 한 Gibson등의 1차원 자중압밀이론을 토대로, 자중압밀효과 및 수평배수재 설치에 따른 추가 압밀효과를 복합적으로 고려하는 지배방정식을 제시하였으며, 본 지배방정식 및 수평배수재 설치효과를 고려한 초기조건 및 경계조건 등을 토대로, Dufort-Erankel의 유한차분화 알고리즘을 이용해 시간경과에 따른 침하량 및 압밀도 등의 변화를 예측하기 위한 해석절차를 제시하였다. 또한 제시된 해석절차의 적용 타당성 확인을 위해, 안산 시화지구 준설매립점토 및 플라스틱 수평배수재를 이용한 실내모형실험을 실시하였다. 실내실험을 통해, 안산 시화지구 준설매립점토의 간극비-유효응력 관계 및 투수계수-간극비 관계 등을 정량적으로 정의하기 위한 기초자료를 획득 하였으며. 또한 시간경과에 따른 깊이별 침하량등을 측정하여 본 연구에서 제시된 해석절차에 의한 예측치와 비교.분석하였다. 이외에도 플라스틱 배수재 수평배수공법에 관련된 설계변수가 압밀침하등에 미치는 영향을 제시된 해석절차를 이용해 분석하였으며, 이 결과를 토대로 한 설계도표의 제시도 이루어 졌다.

• 농업과학연구
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• 제25권2호
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• pp.235-246
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• 1998

지반의 압밀에 따른 변형 거동을 분석하고 입력정수들의 영향을 알아보기 위해서 쌍곡선 모델과 수정 Cam-Clay 모델을 사용하여 수치해석하고 실측자료와 비교한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 압밀계수 산정밥법에 대한 신뢰성을 평가한 결과, 정규압밀영역에서는 모두 유사한 값을 나타냈으나, 과압밀영역에서는 변화 폭이 커서 적합한 압밀계수를 산정하는데 문제점이 있는 것으로 나타났다. 2. 수치해석에 의하여 전반적인 수평변위의 거동을 파악할 수 있으며, 현장 실측치를 기초로 성토하중에 의한 연약지반의 단기적인 안정성을 파악하는데는 쌍곡선 방법을 적용하는 것이 적합하다. 3. 수평변위의 영향범위(L)는 성토체의 선단으로부터 전체연약층(H)의 L=(0.7~1.4)H 범위까지 미치는 것으로 나타났으며, 최대수평변위는 성토체의 선단하부 G.L.-10m지점으로 전체 연약층 깊이의 1/3지점에서 발생하였다. 4. 쌍곡선 모델과 수정 Cam-Clay 모델을 이용하여 연약지반의 침하량을 비교분석한 결과 침하량의 크기는 Curve fitting 방법, 수정 Cam-Clay 모델, 쌍곡선모델 순으로 나타났다. 5. 쌍곡선 모델과 수정 Cam-Clay 모델에서 입력변수의 영향을 알아보기 위해서 각각의 입력변수들을 변화시켜 침하량과 수평변위의 변화를 비교한 결과, 쌍곡선모델에서는 K값의 영향이 가장 크게 나타났고, 수정 Cam-Clay 모델에서는 침하량은 ${\Gamma}$값의 영향이 가장 크고, 측방변위는 M값의 영향이 가장 크게 나타났다.