• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.796-800
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• 2009

토목구조물 및 사면의 붕괴는 집중호우가 내리는 경우 많이 발생하고 있으며, 특히 사면에서는 붕괴까지의 변형이 급속히 진행되어 이를 사전에 예방하기는 매우 어려운 현실이다. 침투 및 배수과정에서의 사면 붕괴는 강우침투로 인한 지반의 물리적 특성변화가 직접적으로 사면의 안전계수 변화에 영향을 주는 것으로 판단되며, 이때 발생하는 물리적 특성변화로는 침투시 사면 내 지반의 단위 중량은 증가하여 전단응력의 증가 및 전단강도 감소현상이 발생하며, 이와 반대로 사면 내 배수로 인하여 전단응력의 감소 및 전단강도의 증가현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 강우침투로 발생하는 지반의 포화도 변화를 지반 내 투수계수의 함수로 설명하여 강우로 인한 지반의 침투 및 배수과정을 규명하고자 한다. 일반적으로 지반 내 지하수의 침투과정은 라플라스 공식을 적용한다. 그러나 라플라스 공식은 정상 상태(Steady State)일 경우에만 사용할 수 있고, 강우 등으로 인한 지하수의 수두 변화가 발생한 비정상 상태(Unsteady State)의 경우에는 부적합하므로 사면과 옹벽 등의 토질구조물에서는 안전성 변화를 계산할 수 없다. 이를 위해 사면 내 지반의 침투 및 배수과정을 투수계수의 함수로 나타내어, 강우의 침투과정을 Fourier Series, 변수분리법 및 섭동함수를 사용하여 식으로 유도함으로서 강우에 의한 지반의 침투 및 배수과정에 따른 사면 내 지하수의 분포를 예측한다. 침투과정 해석을 위하여 지표에서 포화대까지의 깊이 10m의 모델사면 및 지표부터 포화대까지의 포화도는 직선으로 비례한다는 가정을 적용한다. 먼저 푸리에 급수를 이용, 시간에 따른 온도를 열전달에 관하여 편미분하여 발생하는 열확산계수를 투수계수로 변환함에 따라 지하수의 시간과 수직방향거리에 대한 지반의 포화도를 산정한다. 변수분리법은 산정된 포화도에 지반의 초기조건과 경계조건를 고려하기 위해 적용하며, 변수분리법에 의해 산정된 지하수 분포를 섭동함수법으로 과도 및 정상상태로 분류한다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Fourier Series와 변수분리법, 섭동함수를 이용하여 강우에 의한 지반의 포화도 변화를 수식적으로 나타낼 수 있으며 둘째, 지반에서의 강우침투과정을 식으로 표현함으로서, 깊이별 시간에 따른 포화도의 영역이 상부로부터 하부로 전이되는 과정을 알 수 있다. 셋째, 푸리에 급수를 이용한 지반의 침투계산으로 강우로 인한 지반의 포화영역 및 불포화영역을 명확히 구분할 수 있으며, 각 깊이별 포화도를 계산하여 각 구간에서 불포화구간의 전단강도에 대한 보다 정확한 계산이 가능하리라 판단된다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.34 no.12
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• pp.59-69
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• 2018

In order to use the limit equilibrium theory, it is necessary to find a slip line under the ultimate failure condition. The strength reduction method using the Lagrangian finite element method defines the ultimate failure state at a time when the numerical solution cannot converge within the certain number of the iteration. When the coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) method is used, however, such definition is inappropriate because the numerical solution of the CEL method can converge even under the ultimate failure condition. In this study, an objective condition designating the ultimate failure state in the finite element analysis adopting the CEL method was proposed. In the problem of the bearing capacity of the undrained soft ground subjected to the strip footing loading, we found that the rate of the plastic dissipated energy is highly sensitive at the load of the theoretical limit of the ultimate failure state.

• Geotechnical Engineering
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• v.26 no.5
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• pp.33-36
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• 2010

• Geotechnical Engineering
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• v.31 no.2
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• pp.19-30
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• 2015

• Geotechnical Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.23-34
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• 1993

Model pile teats, using large calibration chamber in which the stress state and the relative density can be controlled, were performed in order to study on the effect of soil condition on the behavior of open-ended steel pipe pile. The model pipe pile was made up of two pipes to separately measure each component of bearing capacity of open -ended steel pipe pile. According to the tests results, pile plugging and driving resistance of the pile installed in sand were primarily dependent on the horizontal stress and the relative density. Plug bearing capacity, outside skin fricition and total bearing capacity were also mainly dependent on the horizontal stress and relative density. Moreover, the ratio of the horizontal stress acting on the outside wall of open -ended pipe pile after installation to the original horizontal stress was not nearly affected by original value of horizontal stress. It is bigger than one in the case of dense deposit, equal to one for medium deposit, and smaller than one for very loose deposit. It seems to be mainly dependent on the relative density for a given soil.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.1
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• pp.119-129
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• 2001

연약지반 개량을 위한 시멘트의 사용은 깊은 심도의 점토 지반을 개량하는데 일반적으로 사용되는 기술이 되었다. 시멘트는 지반의 강도를 증가시키고 압축성을 감소시키는 역할을 한다. 시멘트-흙 혼합물의 강도 증가에는 여러 가지 요소가 있는데 이중 대표적인 것은 시멘트량, 흙의 종류, 함수비, 양생시간 등을 들 수 있다. 시멘트 첨가량이 적은 경우, 전단 강도증가는 기본적으로 시멘테이션 효과로 인한 점착력의 증가에 의한 입자들간의 마찰력으로부터 발생한다. 이러한 거동은 과압밀된 흙의 거동과 유사함을 볼 수 있다. 시멘트량이 많은 경우, 강도 증가의 주원인은 입자간의 물리적 결합에 기인하는데 이는 연약한 암석과 비슷한 거동을 한다. 시멘트 고화처리 흙의 응력-변형 거동을 분석하기 위해 한계상태 이론을 적용하였다. 그리고, 토립자간의 시멘테이션 효과를 반영하기 위해 새로운 한계상태 파라메타를 도입하였으며 시멘트 고화처리 점토의 거동을 분석하기 위한 새로운 한계상태 모델을 제시하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.2
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• pp.31-39
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• 2001

본 연구에서는 수정 Cam Clay 모델과 혼합체 커플링 이론(coupled theory of mixtures)을 이용하여 피에조콘 관입시험을 해석하여 지반의 투수계수와 과잉간극수압의 정량적 관계를 고찰하였다. 본 연구의 이론적 해석 결과는 시험결과들과 비교하였으며 그 결과 피에조콘 관립 시험시 관측된 과잉간극수압은 지반의 투수계수가 $10^{-9}$m/sec에서 $10^{-6}$m/sec의 범위에서는 투수계수에 따라 피에조콘 관립 시험시 관측된 과잉간극수압이 현저하게 변하는 것으로 나타나 피에조콘 관입시험시 관측한 과잉간극수압을 이용하여 지반의 투수계수를 결정할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 지반의 투수계수가 $10^{-9}$m/sec 이하에서는 지반이 거의 완전 비배수 상태에 가까운 거동을 나타내면, 투수계수가 $10^{-6}$m/sec 이상에서는 거의 완전 배수상태에 가까운 거동을 하는 것으로 나타났다.으로 나타났다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.38 no.6
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• pp.29-39
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• 2022

This study investigates the behavior of a circular vertical shaft wall in the absence and presence of a groundwater table. The effects of wall deflection, backfill settlement, and earth pressure distribution around the circular vertical shaft caused by sequential excavations were quantified. The vertical shaft was numerically simulated for different excavation depths of the bearing layer (weathered soil, weathered rock, soft rock) and transient and steady-state flows in the absence of a groundwater table. The backfill settlements and influential area were much larger under transient flow conditions than in steady-state flow. On the contrary, the horizontal wall deflection was much larger in steady state than in the transient state. Moreover, less settlement was induced as the excavation depth increased from weathered soil to weathered rock to the soft rock layer. Finally, the horizontal stresses under steady- and transient-state flow conditions were found to exceed Rankine's earth pressure. This effect was stronger in the deeper rock layers than in the shallow soil layers.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.13 no.4
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• pp.45-56
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• 2014

Frozen ground in cold region consists of an upper active layer and lower permafrost which is permanently frozen land. During the summer season, the air temperature is high enough to make the frozen ground melt, which causes the reduction of soil strength and thaw settlement. These phenomena result in structural instability, so it is necessary to apply frozen ground stability techniques. Thermosyphon is a closed natural two-phase convection device to maintain the ground temperature below $0^{\circ}C$ by extracting heat from the ground and discharges it into the atmosphere. Experimental and numerical investigation has been performed to estimate the effect of the refrigerant filling ratio in thermosyphon using R-134a refrigerant and the thermal conductance of the thermosyphon.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.20 no.9
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• pp.5-11
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• 2019

Recently, ground collapse in urban area has been widely paid attention as it frequently happens. To investigate the causes and suggest the measurements, many researches such as ground exploration from GPR, mock test and numerical simulations have been conducted. The proposed risk evaluation chart recently focuses only on the current ground status and is not capable of forecasting the ground collapse. This paper presents the prediction method of ground collapse using the numerical simulations of 30 cases considering void size and ground height as variables. It finally provides the charts that can analyze quantitatively the ground collapse.