• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.39-46
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• 2000

본 논문에서는 배수재가 설치된 구역과 설치되지 않은 구역으로 구성된 Olga-C 시험성토지반의 변형률속도 의존적인 압밀거동을 서술하였다. 배수재가 설치된 지반이 압밀거동에 대한 변형률속도의 영향을 해석하기 위하여 응력-변형률-변형률 속도의 관계식(v-$\varepsilon$v- v)을 이용한 축대칭 비선형 점소성 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 실험실과 현장의 변형률속도 차이뿐만 아니라 간극수압의 소산과 생성의 복합적인 압밀과정을 고려할 수 있다. 연직 및 반경방향의 배수효과에 의해 배수재가 설치된 지반(Zone B)에서 유발되는 변형률 속도는 배수재가 설치되지 않은 연약지반 (Zone A)의 변형률 속도보다 크다. 유발된 변형률 속도의 영향으로 Zone B의 선행압밀하중도 Zone A에서 유발되는 선행압밀하중보다 크다. Olga-C 지역의 Zone A 에서는 응력완화효과가 유발되지만, Zone B에서는 응력완화효과가 유발 되지 않았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.35-45
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• 2001

Bergado에 의해 비교 분석된 많은 연구자들의 배수재의 소요통수능에 대한 제안값을 보면 0.32~50cc/s로 그 차이가 너무 크기 때문에 실무에 적용하기가 어렵다. 본 연구에서는 배수재의 통수능변화를 고려할 수 있는 압밀해석방법을 개발하고, 흙의 압밀계수, 압축지수, 배수재 타설심도 및 타설후 시간경과에 따른 배수재의 통수능 감소 등의 현장여건을 고려한 압밀해석을 통하여 압밀지연을 일으키지 않는 배수재의 소요통수능에 대한 기준을 제시하였다. 압밀해석결과 어느값 이상의 통수능에서는 압밀지연이 없으므로 이 값 이상의 통수능을 갖는 배수재를 선택하는 것이 중요하며, 압밀지연시간 5% 이내인 배수재의 소요통수능은 압밀계수($c_{v}$ ), 배수재의 길이(L) 및 압축지수($C_{c}$)와 비례관계로서 안전율 1.5를 고려하여 $q_{wa}$ =8$\times$($c_{v}$ $\times$L$\times$$C_{c}$)(cc/s) 이상이면 되는 상관식을 얻었다. 이 값 이상의 배수재를 선택하는 경우는 연직배수공법의 압밀해석에서 배수재의 통수능을 고려하지 않아도 된다는 결론을 얻었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.209-220
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• 2001

준설매립지반 표층강도증진을 위한 수평진공배수공법 적용시의 압밀현상 예측을 위한 연구를 수행하였다. 초연약지반에 수평배수재와 진공압을 이용하여 수평진공배수 공법을 적용할 경우, 배수재 부근에서 3차원적 배수특성과 넓은 범위의 유효응력의 변화, 지반의 압축성 및 투수성이 크게 변화하게 된다. 이를 위하여 3차원 배수특성과 다양한 경계조건, 부의 간극수압 발생을 통한 유효응력의 증가, 유효응력에 따른 압축성과 투수성의 비선형성을 포함할 수 있도록 기존의 3차원 압밀 지배방정식을 확장 유도하였고, 유효응력-간극비-투수계수의 관계를 누승형태의 함수로 표현하여 사용하였다. 해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 실내에서 수행된 대형 토조실험 결과를 모델링하여 좋은 일치를 확인하였고, 이를 바탕으로 수평진공배수공법 적용시의 압밀효과에 대한 분석결과 드레인이 타설된 상부지반에서는 균등한 개량효과의 결과를, 하부의 미개량 지반에서는 자중압밀에 의한 압밀효과를 확인할 수 있었으며 배수재의 수평타설 간격에 따른 압밀효과 분석을 통하여 적정 배수재 설치간격의 범위를 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권9호
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• pp.13-23
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• 2005

연직배수공법은 연약지반과 준설매립지반의 압밀을 촉진시키고, 강도를 증진시키는데 가장 널리 사용되는 공법중의 하나이다. 토목섬유로 제작된 연직배수재(PVD)를 활용하여 지지력이 부족한 지반을 개량하는 경우, 배수재의 통수능력이 매우 중요한 요인으로 작용한다. 일반적으로 통수능력 실험은 고무 멤브레인으로 구속압력을 가하여 행해지고 있으나, 이는 현장에서 발생할 수 있는 여러 통수능력 저하 영향인자를 충분히 반영하지 못하고 있는 실정이다. 현장조건에서 연직배수재는 해성점토나 실트질 사질토에 의해서 구속되어 배수재가 휘어지거나, 접히거나 하여 배수성능이 저하되기 때문이다. 따라서, 본 연구에서는 연직배수재를 활용하여 연약지반을 개량할 경우 현장조건을 고려한 통수능력을 평가하기 위하여 소형 통수능력 실험장치와 대형 통수능력 실험장치를 이용하여 배수재, 토사종류 및 측압, 상재하중, 동수경사의 실험조건을 설정하여, 연직배수재의 종방향 통수능력 실험을 수행하였다. 분석 결과, 배수재 종류에 따른 통수능력은 포켓식 배수재가 접착식에 비하여 크게 도출되었다. 토사종류에 따른 통수능력은 점토보다 준설토지반에서 더 크며, 하중과 동수경사, 가압시간의 증가에 따라 통수능력이 감소하는 것으로 나타났다. 포켓식 배수재가 점토지반에 타입되었을 경우, 하모니카형 코어를 가진 배수재가 요철형보다 통수능력이 크며, 준설토 지반에 타입된 경우에는 초기 배수면적비와 통수능력비가 거의 비례하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.105-115
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• 2000

본 연구는 현실에 부합하는 연약지반의 압밀거동을 예측하기 위한 연구로서, 일단 3차원 배수 조건하에서 지반의 자중 및 압축성과 투수성의 비선형적 성질이 고려된 비선형 압밀모델을 구성하였다. 또한 연직 배수재의 시공과정에서 발생할수 있는 지반의 교란현상 및 다양한 이질층의 구성, 점증적인 하중재하 조건, 연직배수재의 부분관입 조건에 대한 고려가 가능하도록 비선형 압밀모델을 수정, 보완하였다. 이상의 연구결과를 바탕으로 유한차분방법에 의한 수치해석을 실시하였고 최종적으로 각종 희귀분석과정을 도입한 3차원 비선형 압밀해석 프로그램을 개발하였다. Ska-Edeby의 시험시공 사례를 통한 개발 프로그램의 검증을 실시하였는데, 시험시공 사례의 경우, 현장에서 측정한 깊이별 침하량 및 간극수압 결과를 개발 프로그램에 의한 예측결과와 비교, 분석하였다. 또한 개발 프로그램을 이용하여 다층지반 해석과 관련된 기존 해석방법의 문제점 및 지반의 교란효과와 연직배수재의 부분관입조건, 점증적인 하중재하 조건등이 지반의 압밀거동에 미치는 영향에 대해 살펴보았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.15-21
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• 2008

본 연구에서는 3가지 조건(흙 / 해수 / 증류수)에 대해 3, 9, 18개월 동안 타설한 천연마섬유 배수재(NFD)로 인장 및 투수특성을 실시하여, 타설되지 않은 NFD와의 열화특성변화를 비교하여 보았다. 흙/필터 시험에 의한 투수계수는 무타설 배수재 필터시험의 투수계수보다 감소하였는데, 타설 시간이 경과됨에 따라 흙 타설 토조에서 배수재가 부패되어 투수시험시 점토분이 무타설 배수계보다 타설 배수재 필터에 쉽게 침투하여 섬유의 격자공간을 메워 발생하는 막힘 현상logging)이 심화되었기 때문이다. 타설기간 경과에 따른 배수재의 인장강도변화는 해수나 증류수 타설 배수계의 강도변화에 비해 흙 타설 배수계의 강도변화가 더 크게 나타났으며 특히 하절가의 강도저감이 동절기에 비하여 큰 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.17-23
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• 2003

플라스틱보드드레인(PBD)공법에 의해 개량된 연약점토지반의 압밀특성은 아직 충분히 밝혀져 있지 않기 때문에 개량지반의 압밀거동을 정확히 예측하기는 어려운 실정이다. PBD공법에 사용되는 배수재의 형상은 개량지반의 압밀특성에 영향을 미치는 중요한 인자중의 하나로 알려져 있다. 본 연구에서는PBD공법에 의해 개량된 연약지반의 압밀특성에 미치는 배수재의 폭과 재하중 상태의 영향을 고찰하기 위하여 일련의 실내모형실험을 실시하였다. 모형실험의 결과로부터 모형지반의 침하 및 과잉간극수압의 소산거동과, 모형지반내의 함수비 분포형상을 파악할 수 있었다. 그리고 모형실험결과에 미친 모형지반 상부의 배수조건의 영향을 검토하기 위해서 Barron의 이론해에 의한 압밀거동과 비교, 고찰하였다. 그 결과 모형실험에 의한 압밀거동은 방사방향의 배수조건 뿐만 아니라 연직방향 배수조건으로부터도 영향을 받았음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.77-87
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• 2011

이 연구에서는 실내에서 스미어가 발생한 지반을 모사하고 배수재 간격에 따른 스미어의 영향이 차후의 압밀거동에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대형압밀챔버와 모형 맨드렐 관입 장비를 이용하여 다양한 압밀시험을 실시하였고 연직배수공법의 효율을 분석하였다. 실험결과 과압밀 영역에서는 스미어의 영향범위가 증가함에 따라 침하량도 증가하였으나, 정규압밀영역에서 스미어에 의한 침하량의 차이는 나타나지 않았다. 일반적으로 연직배수재를 설치한 경우 압밀속도를 향상시킬 수 있지만, 배수재 간격비가 감소하고 배수거리가 짧아지더라도 짧아진 배수거리만큼 압밀속도가 빨라지지는 않으며 오히려 압밀효율은 감소한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.65-72
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• 2004

건설 골재 수급 문제 및 환경에 대한 관심이 높아지면서 국내에서 동슬래그와 같은 각종 산업폐기물의 재활용과 그에 따른 기술개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구는 동슬래그의 재료특성, 입도분포와 환경적 안정성의 검토를 통하여 동슬래그의 배수재로 적용성을 검토하였다. 실내시험결과를 통하여 일반적으로 쓰여지는 모래보다 우수한 연직배수효과가 있음을 알 수 있었다. 특히 분사현상에 대한 안정성 및 입자유실에 대한 내적안정성을 검토한 결과, 일반적인 사질토에 비해 한계동수경사가 크게 나타나고 내적안정성이 우수하게 평가되었다. 따라서 동슬래그는 지반조건에 따라 배수기능을 충분히 발휘할 수 있으며 내적으로도 안정한 배수재로서 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.127-138
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• 1996

배수재가 설치된 연약지반의 현장거동은 3차원적인 특성을 나타낸다. 그러므로 보다 효율적인 2차원 평면변형률 수치모델을 이용하여 적절하게 해석하기 위해서는 현장지반의 3차원적인 흐름특성을 평면변형률 모델의 층류흐름으로 전환할 필요성이 있다. 본 논문에서는 배수재가 설치된 연약지반의 3차원적인 거동특성을 고려하기 위하여 등가의 효과적인 모델방법이 유한요소법에 적용되었다. 2차원 등가모델은 등가투수계수와 배수재의 강성토를 고려한 등가폭을 가진다. 제안된 등가모델을 검증하기 위하여 ABAQUS 프로그램을 이용한 3차원 압밀해석을 수행하였으며, 3차원 해석결과와 2차원 해석결과를 비교하였다. 제안된 등가모델을 적용한 2차원 평면변형률 수치해석방법은 현장지반의 3차원적인 거동특성을 비교적 정확히 예측할 수 있다.