최근 터널 시공 시 여러 위험요인을 감안하여 보다 안전한 터널의 시공을 위하여 해상이나 하상 밑의 연약지반에서, 도심터널공사나 주요 구조물 하부 통과를 위해서 기계화 시공의 빈도가 높아지고 있다. 그러나 굴착으로 인한 지표면의 침하거동 산정이 어려워 간편하게 예측하는 식이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 연약지반에 병렬로 터널이 시공되어지는 경우 침하거동에 대해 보다 간단한 식과 기존에 Peck(1969)이 제안한 이론을 근거로 연약지반 및 대구경 shield 터널에서 적용 가능한 수정식을 제안하고자 하였다. 이를 위해 최대 침하량, 지반조건에 따른 침하범위, 병렬시공에 따른 간섭 체적손실 등의 장기간의 계측값을 분석하였다. 그 결과 굴착면 상부가 퇴적점토인 연약지반에서 간편하게 최대 침하량을 산정할 수 있는 식을 제시하였는데, Peck(1969)의 식보다 국내 계측데이터에 더 적합한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 모래다짐말뚝(SCP) 및 쇄석다짐말뚝(GCP)으로 개량된 복합 지반의 응력 분담비, 말뚝 및 지반의 변형형태를 파악하기 위하여 말뚝의 치환율(20%, 40%, 60%)을 변화시키면서 연성재하 원심모형실험을 수행하였다. 실험결과, 동일 치환율에서 쇄석 다짐말뚝에 작용하는 응력이 모래다짐말뚝에 작용하는 응력보다 크게 나타났다. 치환율 40%에서 쇄석다짐말뚝으로 개량된 연약점토지반의 평균 응력분담비가 모래다짐말뚝을 설치한 경우보다 약간 크게 나타났다. GCP는 팽창파괴가 발생되었으며, SCP는 팽창 및 전단파괴가 동시에 발생함을 확인할 수 있었다.
In this study, laboratory model test carried out to present the suitable range of particle size distribution and clogging behavior of recycled aggregates and crushed stone as horizontal drains in soft ground. The recycled aggregates and crushed stone showed clogging phenomenon because the top fill material and bottom clay inflow into the horizontal drains. The pp mat was the most effective method to minimize clogging phenomenon. The horizontal coefficient of permeability in case of installing the pp mat showed largely 2.1 times more than the case of not installing. When the pp mat is not installing, the thickness of fine grained soil inflow into the horizontal drains showed 6.7~13.3% range in top fill material and 3.3~6.7% range in bottom clay. Overall, the reduction of the discharge capacity by fine grained soil inflow showed small in recycled aggregates and crushed stone. Also, the appropriate criterion range of particle size distribution is presented to make use of a horizontal drains in soft ground on the basis of laboratory test.
In this study, examined influence of consolidation effect that had affected by location of pump inlet that was set collection well for drainage of pore water discharged by embankment on soft ground through the field test. The results of this study are summarized as follows; 1 Initial consolidation curve value were larger than theoritic value, the cause of these phenomena were thought influence of secondary consolidation and three dimensional strain of soft clay. 2. The settlement value of Hosino method was larger than that of Hyperbolic method, but settlement value of Hyperbolic method was accurate more than that of Hosino method in the prediction of settlement. 3. When pump inlet in collection well came down from GL+O.3m to GL-1.5m, settlement value increased about 10cm and when the ground water level was made insitu after pumping had completed , settlement was expanded about 7~8cm. So it is found that location change of pump inlet bad an influence on settlement remarkably. 4. If location of pump inlet in collection well for large scale estate or wide road site is lowered than original ground level, the settlement will be accelerated effectively, and at this stage automatic pump must be used in pumping.
Under the effects of the near-field earthquakes, the incident angle of the incoming wave could be different. In this study, the influences of some parameters such as incident angle, basin edge, peak ground acceleration level of the bedrock motion as well as different clay types with different consistency on the amplification behavior of the shallow basins are investigated. To attain this goal, the numerical analyses of the basins filled with three different clay types are performed using a fully nonlinear method. The two dimensional models of the basins are subjected to a set of strong ground motions with different peak ground acceleration levels and three different incident angles of 30◦, 45◦ and 90◦ with respect to the horizontal axes. The results show the dominant effect of the obliquely subjected waves at most cases. The higher effect of the 45◦ incident angle on the basin response was concluded. In the other part of this study, the spectral amplification curves of the surface points were compared. It was seen that the maximum spectral amplification of different surface points occurs at different periods. Also, it is affected by the increase in the peak acceleration level of the incoming motions.
This paper is results of numerical works of investigating effects of horizontal drain arrangements on vacuum consolidation. Extensive numerical analyses were carried out to find the appropriate arrangements of horizontal drain of vacuum consolidation. Commercially available program of CRISP, well known to be good to modelling the behavior of clay material, was used Cam-clay model, based on the Critical State of Soil Mechanics(CSSM), was used to simulate the geotechnical engineering behavior of clay. Model test results carried out previously in the laboratory were compared with numerically estimated results and it was found that results about consolidational settlement with times were in good agreements. Based on this confirmation, parametric numerical study was performed to investigate effects of horizontal drain arrangements on vacuum consolidation with changing the vertical and horizontal spacings between drains for the given soil properties and vacuum. The effect of distance of drain located in top layer from the surface of the ground on the settlement due to vacuum was also investigated. As a results of numerical analyses, appropriate arrangements of horizontal drain to maximize the consolidation settlement due to vacuum were found. The mechanism of vacuum consolidation about the vacuum pressures being transferred to the effective stresses around drains was also evaluated.
With the advantages of high permeability and strength, pervious concrete piles can be suitable for ground improvement with high water content and low bearing capacity. By comparing the strength and permeability of pervious concrete with different aggregate sizes (3-5 mm and 4-6 mm) and porosities (20%, 25%, 30% and 35%), the recommended aggregate size (3-5 mm) and porosity (30%) can be achieved. The model tests of the pervious concrete piles in soft soil (silt and clay) foundations were conducted to evaluate the bearing characteristics, results show that, for the higher consolidation efficiency of the silty foundation, the bearing capacity of the silty foundation is 16% higher, and the pile-soil stress ratio is smaller. But when it is the ultimate load for the piles, they will penetrate into the underlying layer, which reduces the pile-soil stress ratios. With higher skin friction of the pile in the silty foundation, the pile penetration is smaller, so the decrease of the pile axial force can be less. For the difference in consolidation efficiency, the skin friction of pile in silt is more affected by the effective stress of soil, while the skin friction of pile in clay is more affected by the lateral stress. When the load reaches 4400 N, the skin friction of the pile in the silty foundation is about 35% higher than that of the clay foundation.
본 연구에서는 해안인접지역에 위치하는 연약(해성)점성토지반에서 이루어지는 굴착공사의 조사, 설계 및 연약지반과 굴착공사 시공 중 계측관리를 통하여 수집된 연구지역의 실측데이터를 분석하여, 연약점성토에 사용되는 흙막이벽과 지지공법의 선정 및 적용성, 연약지반 압밀정도에 따른 굴착공사 진행 중 변위크기와 형태 등을 관찰하고 이를 수치해석 결과와 비교하고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 연구대상지역의 기반시설 확충을 위한 연약지반 처리가 완료되지 않은 상태에서 굴착공사가 진행될 때 발생된 수평변위의 특성을 분석하였으며, 이를 수치해석에 의한 변위량과 정량적인 비교를 통하여 굴착 공사시 연약지반의 압밀도가 수평변위에 미치는 연관성을 규명하였다. 그 결과, 압밀이 완료된 후 굴착공사를 진행하는 경우가 압밀중인 구간에 비하여 평균적으로 60% 이하의 변위만 발생하는 것으로 분석되어졌다.
연직배수재를 타설한 지반의 압밀은 배수재 근처 지반의 투수성에 큰 영향을 받으므로 스미어 영역의 투수성이 방사방향 압밀속도를 지배한다. 본 연구에서는 기존의 이론해와 수치해석을 이용하여 스미어 영역의 압밀특성을 기준으로 새로운 방사방향 압밀해석을 수행할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안방법에 의한 압밀해석결과는 비교란점토의 압밀특성을 기준으로 압밀해석을 하는 기존방법 보다 불확실성이 큰 $k_h/k_s$에 큰 영향을 받지 않고 신뢰성 있는 결과를 주는 것으로 관찰되었다. PVD를 설치한 부산신항만 연약지반에 대해 압밀해석 결과와 현장 계측데이터를 비교해 본 결과, 제안방법은 부산신항만 압밀속도를 잘 예측하였으며 스미어 영역의 크기는 $3d_w$ 정도로 추정되었다.
기존 연구를 통해 혼합토 강도예측에 있어 Abrams 방정식이 효과적으로 적용될 수 있으며 점토 함수비와 시멘트 함유율의 비는 강도를 결정짓는 가장 주요한 인자임이 제시되었다. 본 연구에서는 혼합토 실내시험을 통해 점토 함수비-시멘트 함유율 및 재령일에 대한 일축압축강도 변화를 분석하였으며, 회귀분석을 통해 각 배합조건별 Abrams 방정식 상의 계수값 변화 및 재령일에 대한 예측식을 제안하였다. 특정 상수값으로 고려되었던 B 계수는 재령일에 따라 변화하는 값으로서, 최종적인 혼합토 강도에 미치는 영향을 분석한 결과 재령일에 따른 변수형태의 고려가 적정한 것으로 나타났다. Abrams 방정식을 통해 $w_c/C$, 재령일을 변수로한 일축압축강도의 조건별 상호 관계식을 구성하였으며, 각 계수별 회귀분석 결과는 특정 배합조건에서의 혼합토 강도값을 이용한 임의 조건에서의 강도예측에 적용될 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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