• Title/Summary/Keyword: Clay ground

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시멘트 혼합토 및 복합지반의 강도, 변형 특성 및 수치해석 (Strength and Deformation Characteristics, and Numerial Analysis for Cement Admixed Clay and Composite Ground)

  • 전제성
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권8호
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    • pp.51-58
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    • 2014
  • 본 연구에서는 원지반 점토와 시멘트 혼합토를 포함하는 복합지반을 조성하고 이에 대한 실내 일축압축강도 시험을 통해 원지반 점토 함수비 및 치환율, 시멘트 함유율 등에 따른 강도 및 변경 특성치를 분석하였으며, 혼합토에 대한 개별요소 수치모델링을 수행하였다. 시멘트 함유율 15 % 이상에서는 최종적인 복합지반의 강도에 있어 치환율을 증가시키는 것보다 시멘트 함유량 증가 등을 통한 혼합토의 강도를 증가시키는 것이 더욱 유리함을 알 수 있었으며, 회귀분석을 통해 원지반 점성토의 일축압축강도와 시멘트 혼합토의 시멘트 함유율, 복합지반 치환율을 이용하여 최종적인 복합지반의 일축압축강도 및 탄성계수 예측이 가능하였다. 치환율과 함께 최종적인 복합지반의 강도 및 변형 특성치 예측에 가장 중요한 요소인 시멘트 혼합토의 일축압축강도는 실내시험 및 본딩모델이 적용된 3차원 개별요소 수치모델링을 통해 그 검증과 예측이 가능하였다.

연/강성 하중을 받는 복합지반의 응력분담거동에 대한 원심모형시험 (Centrifugal Model Test on Stress Concentration Behaviors of Composition Ground under Flexible/Stiff Surcharge Loadings)

  • 송명근;배우석;안상로;허열
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.5-15
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    • 2011
  • 본 연구에서는 조립질 말뚝으로 개량된 점토지반의 응력변화 및 응력분담비의 변화를 파악하기 위하여 말뚝의 종류(GCP, SCP)와 하중재하조건, 치환율을 변화시키면서 원심모형실험을 수행하였다. 강성재하실험 결과, 동일 치환율에서 점토지반에서의 연직응력은 유사한 반면, 말뚝상부에서의 연직응력은 GCP로 보강한 경우가 SCP보다 크게 나타났다. 또한, GCP 및 SCP의 치환율이 증가할수록 평균 응력분담비가 거의 비례적으로 증가하였고, GCP로 개량된 경우 평균 응력분담비가 SCP로 개량된 지반에 비해 크게 평가되었다. 또한 연성재하 실험결과 쇄석다짐말뚝 및 모래다짐말뚝의 치환율이 40%인 경우가 가장 큰 응력분담비를 나타내었으며, GCP로 개량된 경우의 평균 응력분담비가 SCP를 설치한 경우보다 약간 크게 나타났다.

대심도 연약지반에서 장대 PHC말뚝의 항타에 따른 지반과 말뚝거동 (Pile and Ground Responses during Driving of a Long PHC Pile in Deep Soft Clay)

  • 김성렬;;정성교
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.131-141
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    • 2007
  • 말뚝 기초의 거동은 말뚝을 둘러싼 주변 지반의 특성에 좌우되므로, 항타 중의 지반거동을 계측하고 지반과 말뚝 거동간의 상관관계를 분석하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 말뚝 인접지반에 간극수압계, 경사계, 지표 변위말뚝, 그리고 말뚝 변형률계 등을 매설하여 낙동강 하구지역에 위치한 대심도 연약지반에 약 57m 관입깊이의 PHC 장대 말뚝을 항타하였을 때 말뚝 축하중 분포와 인접지반의 거동을 약 1년간 계측하고 그 결과를 분석하였다. 계측결과 매립하중과 항타에 의해 발생한 점토층 내의 과잉간극수압이 소산되면서 말뚝체 내에 부마찰력이 점차 증가하는 것으로 나타났다. 부마찰력에 의해 발생한 말뚝체의 최대 압축력 중 약 30%는 항타 중 증가한 과잉간극수압의 영향 때문으로 나타났다. 그러므로, 점성토 지반에 설치되는 대부분의 말뚝에 대하여 부마찰력을 고려한 설계를 수행할 필요성이 강조되었다.

절취 연약점성토의 성토재 활용에 따른 압밀침하량 산정에 관한 연구 (A Study on Consolidation Settlement Calculation of Cutting Soft Clay as Fill Material)

  • 박용희
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.5-12
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    • 2024
  • 간석지(공유수면) 내 단지를 조성하는 경우, 해안 퇴적지반 특성상 대규모 성토재가 필요하고, 단지공사 시 불가피하게 발생되는 연약점성토를 성토재료로 활용하는 것이 자원재활용 및 경제적 측면(소요토량감소)에서 필요한 실정이다. 본 연구에서는 연약점성토의 성토재활용에 따른 절취교란된 점성토의 압밀특성변화를 파악하고, 압밀침하량 설계방안에 대하여 제안하였다. 연구 대상지의 압밀시험결과를 통해 교란(절취)에 따른 압밀특성치 변화(압축지수감소, 선행하중산정불가)를 확인하였고, 점성토 성토층을 복합대상층(압밀대상 및 상재하중층)으로 산정(압밀침하량)하는 방안이 실제거동과 부합한 결과로 분석되었다.

STRENGTH CHANGES OF SURROUNDING CLAY DUE TO SOIL-CEMENT COLUMN INSTALLATION

  • Miura, Norihiko
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.19-36
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    • 1997
  • This paper discusses the reduction and subsequent recovery and increase of shear strength of clay in the vicinity of soil-cement column. Laboratory and field tests were conducted to investigate the effects on surrounding clay during and after soil-cement column installation in soft Ariake clay. Discussions were made on the mechanism of strength changes of clay by considering the thixotropic recovery, reconsolidation effect, penetration of cement slurry and diffusion of exchangeable cations. On the basis of field and laboratory observations, 10 days after column installation, the decreased shear strength of surrounding clay during mixing was recovered and 30 days later, shear strength of surrounding clay increased 30% by average. Therefore, it is recommended that the increase of shear strength of clay can be taken into consideration in the bearing capacity and stability analysis of the composite ground.

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재하속도와 지반융기 특성의 상호관계 (The Relationship between Loading Velocity and Ground Heaving Characteristics)

  • 오세욱
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.77-83
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 연약점토층에 성토하는 경우 하중속도에 따른 수평변위거동을 모형실험을 이용하여 분석하고자 하는 것이다. 모형실험은 연약점토층의 두께와 하중속도를 고려한 7가지 경우로 구성되어있으며, 모형실험의 결과로부터 지반변위 거동과 재하속도와의 관계를 규명하였다. 연약토의 두께와 재하속도에 변화를 주어 모형실험을 실시한 결과, 재하속도가 작은 경우에는 재하판 부근의 1차원 연직 아래방향의 움직임이 분명하게 발생하였으며, 지표면 융기량은 작게 발생되었다. 재하속도가 큰 경우에는 재하판 끝의 지반변위는 측방변위가 크게 나타나고 지표면 융기량도 크게 발생하였다. 현장적용성을 확인하기 위하여 지표면 변위가 관측된 3가지 사례에 대하여 비교 검토한 결과 고함수비 점토지반에서 실측값과 계산 값이 비교적 잘 일치하였고, 지표면 융기영역과 융기량 등의 변위를 예측할 수 있다는 것을 알았다.

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열악한 지반조건에서 고질공법의 지반보강효과 증대에 관한 연구 (A Study on Soil Improvement Effects under Poor Ground Conditions)

  • 천병식;최기성
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권2호
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    • pp.115-132
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    • 1996
  • 연약지반 안정화공법으로서 각종 고결공법이 성행하고 있으나 해성점토지반이나 통수지반과 같은 특수조건하에서는 시공도 까다롭지만 강도발현이나 내구성 등의 측면에서 보강효과가 저하하는 것을 볼 수 있다. 고결공법은 혼합(고압)처리방식과 주입방식으로 대별할 수 있는 데, 본 연구에서는 첫째로 해성점토지반에 시멘트에 의한 지반보강시의 강도열화문제와 두번째로 지하수흐름이 있는 지반에서의 물유리계 약액주입시의 주입효과증대 및 내구성 문제에 촛점을 맞추어 그 해결방안을 검토 하였다.

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나노섬유를 이용한 동전기 지반개량에 관한 특성 (Characteristics on Electroosmosis Ground Improvement Using Nano-geosynthetics)

  • 안광국;정구식;이준대
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.59-63
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    • 2009
  • 본 연구는 지반개량공법에 사용되는 동전기 공법에서 나노섬유를 전극재로 사용하여 지반개량효과 및 나노섬유에 대한 전극재로서의 대체가능성을 확인하였다. 이를 위해 Electrokinetic cell을 제작하여 나노섬유를 PBD에 삽입 후 교반된 Kaolin clay에 전기삼투를 적용한 후 실험전후의 침하량, 함수비, 압밀배수량, 전단강도에 대한 지반개량효과를 비교 분석하였다. 또한 전기삼투실험은 전극거리와 전압경사를 변화시키면서 실험을 수행하였으며, 그 결과로 전압경사증가 및 전극거리가 감소할수록 침하량, 전단강도, 압밀배수량은 증가하였고 함수비는 감소하는 것으로 나타났다. 이는 지반개량을 위한 동전기 적용시 사용되는 전극재의 소재로 나노섬유가 충분한 가능성이 있는 것으로 판단된다.

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The Critical Pigment Volume Concentration Concept for Paper Coatings: II. Later-Bound Clay; Ground Calcium Carbonate, and Clay- carbonate Pigment Coatings

  • Lee, Do-Ik
    • 펄프종이기술
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    • 제34권5호
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    • pp.18-38
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    • 2002
  • A previous study on the model coatings based on latex-bound plastic pigment coatings (1) has been extended to latex-bound No. 1 clay, ultra-fine ground calcium carbonate (UFGCC), and clay-carbonate pigment mixture coatings, which are being widely used in the paper industry. The latex binder used was a good film-forming, monodisperse S/B latex or 0.15$\mu\textrm{m}$. No. 1 clay was representative of plate-like pigment particles, whereas UFGCC was of somewhat rounded rhombohedral pigment particlel. Both of them had negatively skewed triangular particle size distributions having the mean particle suet of 0.7${\mu}{\textrm}{m}$ and 0.6$\mu\textrm{m}$, respectively. Their packing volumes were found to be 62.5% and 657%, respectively. while their critical pigment volume concentrations (CPVC's) were determined to be 52.7% and 50.5% ( average of 45% caused by the incompatibility and 55.9% extrapolated) by coating porosity, respectively. Each pigment/latex coating system has shown its unique relationship between coating properties and pigment concentrations, especially above its CPVC. Notably, the clay/latex coating system hat shown higher coating porosity than the UFGCC/latex system at high pigment concentrations above their respective CPVC's. It was also found that their coating porosity and gloss were inter-related to each other above the CPVC's, as predicted by the theory. More interestingly, the blends of these two pigments have shown unique rheological and coating properties which may explain why such pigment blends are widely used in the industry. These findings have suggested that the unique structure of clay coatings and the unique high-shear rheology of ground calcium carbonate coatings can be judiciously combined to achieve superior coatings. Importantly, the low-shear viscosity of the blends was indicative of their unique packing and coating structure, whereas their high-shear rheology was represented by a common mixing rule, i.e., a viscosity-averaging. Transmission and scanning electron and atomic force microscopes were used to probe the state of pigment / latex dispersions, coating surfaces, freeze fractured coating cross-sections, and coating surface topography. These microscopic studies complemented the above observations. In addition, the ratio, R, of CPVC/(Pigment Packing Volume) has been proposed as a measure of the binder efficiency for a given pigment or pigment mixtures or as a measure of binder-pigment interactions. Also, a mathematical model has been proposed to estimate the packing volumes of clay and ground calcium carbonate pigments with their respective particle size distributions. As well known in the particle packing, the narrower the particle size distributions, the lower the packing volumes and the greater the coating porosity, regardless of particle shapes.

Dynamic Analysis of Sand-Clay Layered Ground Considering Viscous Effect of Clay

  • Kim, Yong-Seong
    • 한국농공학회논문집
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    • 제48권7호
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    • pp.45-52
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    • 2006
  • A cyclic viscoelastic-viscoplastic constitutive model for clay is incorporated into an effective stress based seismic response analysis to describe viscous effect of clay layer to sand layer during earthquake. The seismic response against main shock of 1995 Hyogoken Nambu Earthquake is analyzed in the present study. Acceleration responses in both clay layer and just upper liquefiable sand layer are damped due to viscous effect of clay. A cyclic viscoelastic-viscoplastic constitutive model for clay was implemented into a FEM code, and $Newmark{\beta}$ method was employed for the time discretization in the finite element formulation. Seismic responses were simulated by numerical method with recorded data at Port Island, Kobe, Japan. As results of this study, it was found that a cyclic viscoelastic-viscoplastic constitutive model can give good description of dynamic behavior characteristics including viscoelastic effect.