• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제12권6호
• /
• pp.5-20
• /
• 1996

본 논문은 말뚝의 선단과 두부조건이 자유이며 수평하중을 받고 있는 수직말뚝의 모형실험에 대한 결과를 보여주고 있다. 모형실험은 원심모형실험기(동경공업대학 Markll)를 이용하여 현장응력상태하의 사질토지반에서 실시되었으며, 중력가속도, 휭강성, 그리고 지반의 상대밀도를 달리하여 실험을 실시하였다. 본 연구의 목적은 Toyoura모래에 근입된 말뚝의 거동에 대해 중력가속도, 횡강성, 그리고 상대밀도의 영향과 여러학자(Murchison & O'Neill, Reese et at., Scott, Det Norske Vertas, Kondner)들에 의해 제안된 p-y곡선의 적용성 검토에 있다. p-V곡선에 의해 프로그램이 만들어졌으며, 이 프로그램으로 말뚝의 수평변위와 모멘트 그리고 지반반력 분포를 예측할 수 있다. 실측된 거동과 예측된 거동의 비교에서, Murchison & O'Neill과 Kondnor에 의해 제안된 p-y곡선식의 결과가 다른 식들보다 실측결과와 일치하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제9권7호
• /
• pp.13-23
• /
• 2008

본 연구에서는 모래다짐말뚝으로 개량된 점성토 지반에 고성토시 발생될 수 있는 측방유동과 교대의 안정성을 파악하기 위하여 원심모형실험과 수치해석을 수행하였다. 원심모형실험과 수치해석은 교대 배면구간을 EPS로 성토한 경우(Case 1)와 토사로 성토한 경우(Case 2)에 대하여 수행하였으며, 모형실험시 교대와 성토체에 potentiometer를 설치하여 교대상부의 수직변위와 수평변위 및 성토체의 수직변위를 측정하였다. 원심모형실험결과 Case 1에서 교대의 수평변위는 1.4cm 정도로 해석결과와 거의 일치하며, 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 반면, Case 2에서 교대의 수평변위는 12cm 정도로 해석결과에 비해 18% 정도 크게 평가되었으며, 허용기준을 초과하는 것으로 나타났다. 해석결과 Case 1에서 말뚝의 최대수평변위는 1.26cm로 허용 수평변위 기준(1.5cm)을 만족하는 것으로 나타난 반면, Case 2에서 말뚝의 최대 수평변위는 1.005m로 허용기준을 크게 초과하는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권9호
• /
• pp.91-99
• /
• 2012

본 연구는 모래다짐말뚝으로 개량된 연약지반에 대해 수행한 원심모형시험에 대한 것이다. 부분적으로 또는 전체적으로 관입된 모래다짐말뚝에 의해 개량된 복합지반의 파괴거동을 규명하고 관입률과 치환율의 효과를 비교하기 위해 9회의 원심모형실험이 수행되었다. 실험 결과로부터 전체 관입지반의 침하감소비는 부분 관입지반의 침하감소비보다 더 큰 것으로 나타났다. 또한, 모래다짐말뚝으로 보강된 복합지반의 파괴각이 치환율 10%에서 26, 25, $34^{\circ}$ 치환율 30%에서 22, $29^{\circ}$인 것으로 나타났다. 강성재하 시험 결과, 표층변위는 관입비의 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제30권6호
• /
• pp.539-549
• /
• 2022

Accidental anchor drop can cause disturbances to seabed materials and pose significant threats to the safety and serviceability of submarine structures such as pipelines. In this study, a series of anchor drop tests was carried out to investigate the penetration mechanism of a Hall anchor in sand and clay. A special anchor drop apparatus was designed to model the inflight drop of a Hall anchor. Results indicate that Coriolis acceleration was the primary cause of large horizontal offsets in sand, and earth gravity had negligible impact on the lateral movement of dropped anchors. The indued final horizontal offset was shown to increase with the elevated drop height of an anchor, and the existence of water can slow down the landing velocity of an anchor. It is also observed that water conditions had a significant effect on the influence zone caused by anchors. The vertical influence depth was over 5 m, and the influence radius was more than 3 m if the anchor had a drop height of 25 m in dry sand. In comparison, the vertical influence depth and radius reduced to less than 3 m and 2 m, respectively, when the anchor was released from 10 m height and fell into the seabed with a water depth of 15 m. It is also found that the dynamically penetrating anchors could significantly influence the earth pressure in clay. There is a non-linear increase in the measured penetration depth with kinematic energy, and the resulted maximum earth pressure increased dramatically with an increase in kinematic energy. Results from centrifuge model tests in this study provide useful insights into the penetration mechanism of a dropped anchor, which provides valuable data for design and planning of future submarine structures.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제22권7호
• /
• pp.5-12
• /
• 2021

The reliable seismic stability evaluation of the natural slopes and geotechnical structures has become a critical factor of the design. Pseudo-static or permanent displacement methods are typically employed to evaluate the seismic slope performance. In both methods, the effect of input ground motion on the sliding surface is ignored, and failure surface from the limit equilibrium method is used. For the assessment of the seismic sensitivity of failure surface, two-dimensional non-linear finite element analyses are performed. The performance of the finite element model was validated against centrifuge measurements. A parametric study with a range of input ground motion was performed, and numerical results were used to assess the influence of ground motion characteristics on the sliding surface. Based on the results, it is demonstrated that the characteristics of input ground motion have a significant influence on the location of the seismically induce failure surface. In addition to dynamic analysis, pseudo-static analyses were performed to evaluate the discrepancy. It is observed that sliding surfaces developed from pseudo-static and dynamic analyses are different. The location of the failure surface change with the amplitude and T_m of motion. Therefore, it is recommended to determine failure surfaces from dynamic analysis

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.61-71
• /
• 2006

본 논문에서는 유효응력모델을 이용하여 포화된 사면의 동적거동에 관한 연구를 수행하였다. 수치해석에는 저자가 개발한 연성 유효응력모델인 UBSSAND모델을 이용하였으며, 이 모델은 초기전단응력이 수평면에 작용하는 경우와 작용하지 않는 경우를 포함한 반복 직접단순전단시험 자료를 이용하여 검증하였다. 검증된 모델은 느슨한 Fraser River 모래로 성형된 사면을 가진 원심모형모델의 동적거동을 예측하였다. 예측된 과잉간극수압, 가속도 및 변위를 계측치와 서로 비교하였으며, 예측치와 계측치는 비교적 서로 잘 일치하였다. 전단응력도의 응력전환형태는 초기전단응력과 반복전단응력의 크기에 따라 달라지며, 이는 지진시 포화된 사면의 안정해석에 아주 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 전단응력도의 응력전환이 발생하지 않을 경우에 사면근처의 모래는 낮은 유효응력 구속압과 그에 따른 팽창성으로(부의 과잉간극수압발생) 유효응력이 증가하여, 동적하중 하의 사면의 변위를 저지하였다. 이와 같은 유효응력모델은 액상화를 고려한 지반구조물의 내진해석에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제21권2호
• /
• pp.24-33
• /
• 2017

국내 도시철도 지하역사는 주로 개착식 공법으로 건설되었으며, 1970~80년대에 건설된 지하역사는 내진설계가 반영되지 않았다. 한반도 뿐 만 아니라, 전 세계적으로 지진 발생빈도는 증가하고 있는 추세이며, 내진설계가 적용되지 않은 기존 지하역사에 지진이 발생될 경우 막대한 인명 및 재산피해가 우려된다. 본 연구에서는 내진보강이 된 지하역사의 지반-구조물 상호작용과 보강효과를 검토하기 위해, Kobe 지진파 및 Northridge 지진파를 1/60축소모형에 적용하여 원심모형실험을 수행하였다. 내진보강은 주 부재인 기둥, 측벽, 슬래브의 강성을 증가시켜 내진보강 전후를 비교 검토하였다. 현장 조건에 따른 모형 지반을 모사하기 위해 공진주시험을 통해 실제 깊이 및 밀도에 따른 전단파 속도의 변화를 모사하였다. 지반과 구조물은 비교적으로 유사한 거동을 하였으며, 지표면으로 가까워질수록 상대변위가 증가하였다. 또한, 내진 보강전후의 지하역사 구조물의 슬래브에 비해 기둥과 측벽에서 상대변위와 모멘트 구조 거동을 통해 내진 보강 효과를 확인할 수 있었으며, 단주기인 Northridge지진파에 비해 Kobe지진파에서 구조물의 변형이 크게 발생하는 것을 통해 지진파는 주요 설계인자임을 확인할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제9권6호
• /
• pp.31-41
• /
• 2008

본 연구에서는 해성점토로 기 매립된 준설토 지반의 압밀특성 및 평가방법에 대한 연구를 실시하였다. 자중압밀 진행 중인 고함수비의 준설매립지반은 불교란 시료의 채취가 사실상 불가능하므로 압밀특성 파악에 어려움이 있다. 이를 위해 실무에서 압밀거동 분석을 위해 적용하는 압밀정수를 교란된 시료로 이용하여 실내실험으로 평가하는 방법에 대하여 연구를 진행하였다. 실험은 기본물성실험과 표준압밀실험, 일정변형률압밀실험과 60, 100, 150mm 직경의 Rowe-cell압밀실험을 수행하였으며, 함수비 조건을 변화하면서 40g의 중력수준에서 원심모형실험을 수행하였다. 실내 압밀실험시 현장의 응력조건에 해당하는 강제압밀로 시료를 조성하여 보다 합리적인 압밀특성을 파악할 수 있었다. 원심모형실험결과로 획득한 시간-침하관계를 침하예측기법으로 분석하여 최종침하량을 분석하였다. 분석결과, Asaoka방법을 적용한 해석결과가 원심모형실험에 의한 자중압밀결과의 경향을 잘 나타내었으며, 이를 통하여 최종침하량을 추정하였다. 또한, 실내압밀실험과 자중압밀실험결과에 대한 역해석을 통하여 유한변형률 압밀이론의 간극비-유효응력-투수계수 구성관계식을 산정하였다. 구성관계와 다양한 압밀실험을 통하여 획득한 결과를 비교 분석하여 연구대상 지역의 압축지수, 팽창지수, 체적변화계수, 연직 및 수평압밀계수 등의 압밀정수를 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제29권11호
• /
• pp.29-47
• /
• 2013

본 연구에서는 항만구조물 기초지반에 소일-시멘트 파일을 이용한 말뚝식 지반개량을 적용한 90개 단면에 대해 안정검토를 수행하였고, 수치해석을 포함한 모든 항목에서 안정한 단면별 최소치환율을 결정하였으며, 원심모형실험을 통해 수치해석 결과의 신뢰성을 검증하였다. 연구결과, 기초지반이 매우 연약($s_u$ =15kPa이하)한 경우에는 말뚝식 지반개량이 부적합하고, 항만구조물의 말뚝식 지반개량에는 기초지반과 개량체의 강성비(n)가 최대 50~75이하이고 개량체 강도가 2~3MPa인 소일-시멘트 파일공법이 가장 적합하며, 최소치환율 지배인자가 허용수평변위이므로 말뚝식 지반개량을 설계할 때는 반드시 수평변위를 검토해야 하는 것으로 나타났다.

• 산업기술연구
• /
• 제20권A호
• /
• pp.101-111
• /
• 2000

This research is results of experimental and numerical works on characteristic of strength increase and bearing capacity in dredged and reclaimed soil due to desiccation shrinkage. For a soil sampled from southern coastal area in Korea, basic soil property tests and standard consolidation test with falling head permeability tests were carried out to obtain consolidational characteristics of soil. Double cone penetration test, laboratory vane test and unconfined compression test were also performed to investigate the change of shear strength with degree of desiccation. Model tests were performed in 1G environment and 30G level artificially accelerated condition by using the centrifuge model test facilities to investigate the bearing capacity of desiccated ground. Test results were analyzed by using the theoretical and load-settlement characteristics method proposed by Meyehof & Hanna(1978). On the other hands, the numerical technique, using the finite strain consolidation theory considering the effect of desiccation was used to estimate the appropriate time of using heavy construction equipments in field with respect to strength increase due to desiccation.