• Title/Summary/Keyword: 점성토 지반

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유한요소해석을 이용한 SBP 시험의 결과해석 - 점성토 지반의 압밀특성 (Numerical analysis of Self-Boring Pressuremeter test results using FEM - Consolidation characteristics of clay)

  • 장인성;정충기
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.67-74
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    • 1999
  • Self-Boring Pressuremeter Test(SBPT) is known to be the most effective in-situ test method which can reliably determine consolidation characteristics as well as deformation modules and untrained shear strength. In order to derive the coefficient of consolidation using SBPT results it is necessary to obtain the dissipation behavior from the pore pressure change with time during constant radial strain(generally 10%) and to derive the reliable time factor(Τ) from the analytical method which considers the real in-situ conditions. As previous studies on time factor are based on the assumptions of plane strain condition that the membrane of SBP is infinite, of untrained condition during the expansion of the probe and of elastic soil behavior during consolidation, these analyses can't consider the real boundary conditions and the real soil behaviour. In this study, consolidation analysis similar to real in-situ conditions including test procedure is conducted using finite element program which employs MCC model and Biot theory. Time factor considering the effects of finite membrane length, the total pressure change during consolidation and partial drainage is proposed and compared with previous results.

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Ca, Al계 안정처리토의 구조적 특성의 비교 (A Comparative Study on the Structural Characteristics of the Stabilized Soils with Ca, Al System Admixtures.)

  • 정두영;최길열;이병석
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제2권3호
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    • pp.5-14
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    • 1986
  • 점성토인 실트질점토(CL)와 사질토인 사질실트(SM)의 시료토에 Ca계의 소석회, Al계의 황산알미늄 첨가제로 안정처리한 결과 Ca계에 있어서는 실트질점토의 경우 알민산칼슘수화물과 탄산칼슘이 반응생성 되었으며 사질실트의 경우에는 탄산화알민산칼슘수화물과 탄산칼슘이 반응생성 (반도생성)되었고 Al계의 첨가 처리 경우에서는 실트질점토와 사질실트 모두에서 산화암미늄이 생성되어 있음을 X-선 회절분석에 의한 구조적 특성을 비교함으로써 확인되었고 이들 안정처리 효과로서 일축압축강도가 Ca계의 경우는 크게 증가하였으나 Al계의 경우에서는 거의 증가가 없었다.

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김포한강지구 계측자료를 이용한 침하예측기법의 적용성에 관한 연구 (A Study on the Applicability of Settlement Prediction Method Based on the Field Measurement in Gimpo Hangang Site)

  • 이정상;정재원;최승철;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권12호
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    • pp.35-42
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    • 2012
  • 연약지반에 구조물을 설치하거나 도로 또는 단지를 조성하는 경우 지지력 부족으로 인한 지반 전단파괴 및 과도한 압밀침하 등 공학적 문제가 발생하게 되어, 강도증가 및 침하억제를 위한 지반 개량공사를 필수적으로 시행하여야 한다. 연약지반을 개량함에 있어 현장계측자료를 바탕으로 한 장기침하량 예측은 선행재하 성토고 및 압밀완료시점 예측을 위한 매우 중요한 요소로 이에 관한 연구가 국내 외 여러 학자들에 의해 진행되고 있다. 본 연구에서는 선행재하 및 연직배수 공법을 적용하여 점성토 연약지반개량을 시행한 연구 대상 지역의 압밀침하 특성을 분석하였으며, 쌍곡선법, ${\sqrt{S}}$법, Asaoka법을 적용하여 압밀도에 따른 예측 침하량과 실측 최종침하량을 비교 분석하여 김포한강지구의 토질특성에 맞는 침하예측기법을 연구하였다. 연구결과에 의하면 3가지 예측방법으로 추정한 침하량과 계측침하량의 오차가 최대 ${\pm}4$% 이내로 실 침하량과 거의 일치하였으며, 예측의 정확도는 Asaoka법, 쌍곡선법, ${\sqrt{s}}$법 순으로 나타났다.

석션드레인공법이 적용된 연약지반의 압밀특성에 관한 사례 분석 (Consolidation Characteristics of Soft Ground in Suction Drain Method)

  • 김병일;김도형;김수삼;한상재
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권6C호
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    • pp.287-294
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    • 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.

원심모형실험을 통한 준설토의 퇴적 특성 (Sedimentation Characteristics of Dredged Soil by Geo-Centrifuge)

  • 안광국;이규환;허열;강홍식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.49-55
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    • 2014
  • 준설매립지반은 다양한 현장조건과 준설토의 침강-퇴적-자중압밀 과정에서 형성되기 때문에 현장조건 및 준설토의 특성에 따라 준설매립지반의 거동이 좌우된다. 준설매립지반은 준설토의 특성에 따라 서로 다른 분리퇴적층이 조성되기 때문에 다양한 현장조건과 준설토의 침강-퇴적-자중압밀특성을 고려할 수 있는 실험방법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 현장조건인 펌프의 투기속도와 준설토의 특성에 따른 준설토의 침강-퇴적 양상을 확인하기 위하여 원심모형실험과 Laser Particle Size Analyzer를 수행하였다. 그 결과 모래 준설토 및 조립질과 세립질 흙이 혼합된 준설토는 입자에 따라 분리 퇴적되는 양상으로 나타났으며, 점성 준설토는 매립공간의 바닥면과 평행하게 퇴적되는 양상으로 나타났다.

장대교량 타입말뚝에 대한 저항계수 산정 (Resistance Factor Calculation of Driven Piles of Long Span Bridges)

  • 김동욱;박재현;이준용;곽기석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.57-65
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    • 2013
  • 하중저항계수설계법(load and resistance factor design, LRFD)을 개발하기 위해서는 하중과 저항에 대한 신뢰성 있는 불확실성 평가가 필요하다. 기존의 말뚝기초 저항계수 산정에 관한 연구는 대부분 일반 교량에 대한 하중의 불확실성을 반영하였다. 본 연구에서는 경간장이 200m이상 300m이하인 교량과 300m이상 1500m이하인 장대 교량에 대하여 수정된 하중모델로부터 평가된 활하중 불확실성을 저항계수 산정에 반영하였다. 타입말뚝 저항을 예측하기 위하여 Imperial College Pile (ICP) 설계법을 사용하였고, 이 설계법을 적용하여 사질토 및 점성토 지반에 대한 타입 말뚝의 저항 불확실성을 평가하였다. 일반 교량에 비하여 장대교량의 경우 파괴시 발생되는 경제적, 인명적 손실이 크기 때문에 기존에 적용한 일반적인 목표신뢰수준을 더 높게 설정하였다. 장대교량에 해당하는 수정된 하중 및 목표신뢰 수준에 대하여 산정된 저항계수와 기존에 일반 교량 기초에 대하여 제시된 저항계수를 비교 분석하였다.

연약지반 암버럭 치환공법의 구조물 안정성과 경제성 분석 - 청주시 미호천 횡단도로를 대상으로 (Analysis on the Safety of Structure and Economics of Replacement Method Using Rock Debris in the Soft Ground - Case Study of Miho Stream Crossing Road in Cheongju City)

  • 허강국;박형근;안병철;민병욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.705-713
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    • 2016
  • 연약지반 공사는 설계단계에서 고려하지 못한 변수들이 시공단계에서 발생되어 구조물의 안정성과 설계변경에 따른 공사비 증가의 원인이 된다. 본 연구는 충청북도 오창지역에 조성되는 산업단지 진입도로 조성구간을 연구대상으로 하며, 연약지반 처리공법으로 암버럭을 이용한 치환공법 및 사용하중을 고려한 과재성토를 연약지반 처리대책으로 선정, 구조물의 안정성 및 공기 단축으로 공사비 절감효과 분석에 목적이 있다. 연구구간의 연약지반 두께는 사질토 및 점성토 연약지반으로 2.4~5.5m로 규모가 작으나 지표하 1.5~5.9m의 지층사이에 불균등하게 분포하며, 침하발생은 크지 않으나 장래 부등침하와 단차 발생이 예상되어 연약지반 처리후 현장 계측결과를 분석하여 장래 침하거동을 예측하였다. 또한, 치환재료는 지역특성 및 경제성을 고려하여 양질토사를 암버럭으로 치환하여 안정성 증가, 공기단축 등으로 공사비 29%를 절감하였다. 본 연구를 바탕으로 향후 제체내 간극수압 소산, 지하수위 변동 등의 예측과 실제 계측된 연약지반의 압밀과의 관계 등에 대한 추가적인 연구를 수행할 경우, 다양한 현장조건에서 연약지반 거동을 정확히 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

침하가 예측되는 지반에서 강관말뚝 주면 마찰 저항에 따른 말뚝의 거동 분석 (Analysis of Pile Behaviors with Friction Resistance of Skin of Steel Pipe Pile in Ground where Settlement is Predicted)

  • 이기철;신세희;이학린;김동욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권11호
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    • pp.107-117
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    • 2020
  • 개단 강관말뚝의 경우 일반적으로 말뚝에 작용하는 외부 주면 마찰력뿐만 아니라 설치과정에서 폐색된 흙이 강관 내부에 작용하는 내부 마찰저항이 존재한다. 내·외부 저항에 따라 극한하중의 변화가 예상되며, 말뚝이 시공된 지반이 점성토일 경우 지반 침하로 유발되는 부주면 마찰력에도 영향을 끼칠 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 강관말뚝 내·외부 저항 특성에 따른 거동을 수치해석적으로 분석하고자 하며, 지반 침하 발생 전·후의 마찰력 분포, 축력, 침하량을 산정하였다. 해석 결과, 내부 마찰 저항은 외부 마찰 저항보다 적은 영향을 미쳤지만 전체적인 말뚝 거동에 끼치는 영향을 고려하였을 때, 중요한 요소 중 하나이며 설계 시 두 가지 저항요소를 고려할 필요가 있을 것으로 판단된다.

부마찰력을 고려한 말뚝기초 설계 (Design of Pile Foundations Considering Negative Skin Friction)

  • 김주형;권오성;김명모
    • 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.

연약지반 개량을 위한 PBD 시공품질 자동측정시스템 개발 (Development of Automatic PBD Construction Quality Measurement System for Soft Ground Improvement)

  • 김민호;문상돈;김항영;김태영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.605-610
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    • 2011
  • 간척지나 해안지역과 같은 연약지반에 건축 및 토목공사를 위해서는 지반의 강도를 높이기 위한 연약지반개량공사가 필수적이다. 연약지반 개량 공법은 여러 가지가 있으나 우리나라를 비롯해 세계적으로 연직배수공법을 주로 사용하고 있다. 연직배수공법은 연약한 점성토 지반 내에 인공적으로 연직 배수재를 다수 설치하여 배수거리를 단축시킴으로써 압밀을 촉진시키고, 그에 따른 강도증가 효과를 얻을 수 있는 공법이다. 연직배수재로는 경제성과 시공성이 우수한 PBD가 널리 사용되고 있다. PBD 시공품질은 시공 깊이, 압력, 수직도 등에 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 PBD 시공시 배수재의 시공 심도, 압력, 수직도를 자동측정하여 작업자가 실시간으로 모니터링 할 수 있고 시공결과를 자동 저장하는 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 시공 불량 요인이 발생시 자동 경고하여 불량률을 줄일 수 있고, 장비의 이상 발생시 자동 제어시스템을 가동하여 작업의 안전성을 확보하도록 하였다.