• Geomechanics and Engineering
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• 제17권2호
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• pp.133-143
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• 2019

An optimal hydraulic section is critical for irrigated water conservancy in seasonal frozen ground due to a large proportion of water leakage, as investigated by in-situ surveys. This is highly correlated with the frost heave of underlain soils in cold season. This paper firstly derived a practical model for frost heave of clayey soils, with temperature dependent thermal indexes incorporating phase change effect. A model test carried out on clay was used to verify the rationality of the model. A novel approach for optimizing the cross-section of irrigation canals in cold regions was suggested with live updated geometry characterized by three unique geometric constraints including slope of canal, ratio of practical flow section to the optimal and lining thickness. Allowable frost heave deformation and tensile stress in canal lining are utilized as standard in computation iterating with geometry updating while the construction cost per unit length is regarded as the eventual target in optimization. A typical section along the Jinghui irrigation canal was selected to be optimized with the above requirements satisfied. Results prove that the optimized hydraulic section exhibits smaller frost heave deformation, lower tensile stress and lower construction cost.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권9호
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• pp.41-46
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• 2023

동상은 토양과 외부 환경적 영향으로 인해 수치해석적 평가에 어려움이 있다. 열-수리-역학 연계 해석은 입력변수가 과도하고 주로 점토성 토양에 대한 검증에 국한되어 실제 동상에 민감한 실트질 토양에 적용하기에는 한계가 있다. 열역학 관점의 경험적 접근 방법은 비교적 간단하게 동상 해석이 가능하고, 구성방정식과 동상 해석 결과를 연계하여 역학적 해석도 가능하다는 장점을 보유하고 있다. 본 논문에서는 Segregation Potential(SP)을 이용한 동상 해석 모델을 소개하고 실트질 함유량에 따른 동상 실험 결과와 비교·분석을 통해 신뢰성을 평가하고 있다. SP 모델은 본 연구에서 검토된 실트질 토양의 동상 해석이 가능하지만, 다양한 실트질 토양에 대한 추가적인 검토를 통해 핵심 입력변수에 대한 자료수집이 필요하다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권4호
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• pp.375-384
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• 2018

Unconfined compressive strength (UCS) of high plasticity clayey soil mixed with 5 and 10 % of Portland cement and four chemical agents such as sodium hexametaphosphate, aluminum sulfate, sodium carbonate, and sodium silicate with 0, 5, 10, and 20% concentrations was comparatively evaluated. The individual and combined effects of the cement and chemical agents on the UCS of the soil mixture were investigated. The strength of the soil-cement mixture generally increases with increasing the cement content. However, if the chemical agent is added to the mixture, the strength of the cement-chemical agent-soil mixture tends to vary depending on the type and the amount of the chemical agent. At low concentrations of 5% of aluminum sulfate and 5% and 10% of sodium carbonate, the average UCS of the cement-chemical agent-soil mixture slightly increased compared to pure clay due to increasing the flocculation of the clay in the mixture. However, at high concentrations (20%) of all chemical agents, the UCS significantly decreased compared to the pure clay and clay-cement mixtures. In the case of high cement content, the rate of UCS reduction is the highest among all cement-chemical agent-soil mixtures, which is more than three times higher in comparison to the soil-chemical agent mixtures without cement. Therefore, in the mixture with high cement (> 10%), the reduction of the USC is very sensitive when the chemical agent is added.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권6호
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• pp.473-484
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• 2019

In this paper, the geotechnical report of the Northern Fereshteh area in Tabriz is used and the characteristics of shallow foundation of a single pile and compared pile group and geogrid in terms of the settlement of a building foundation on clayey soil. Additionally, impacts of existing variables such as the number of geogrid layers, the length of the pile, and the depth of groundwater level affected by the dynamic load caused by the Taiwan Jiji earthquake via numerical analysis using PLAXIS software are examined. The results of fifty-four models indicated that the construction of a pile group with a diameter of 1 meter and a length of 14 meters significantly diminished the consolidation settlement of the soil in the Northern Fereshteh area, where the settlement value has been triggered by the load inflicted by earthquake. Moreover, the construction of four layers of geogrid at intervals of one meter led to a significant decrease in the settlement. Finally, after reaching a maximum depth, it had no reducing effects on the foundation settlement.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.251-256
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• 2007

The aim of this paper is development of resistivity seismic dilatometer (RSDMT) system. The resistivity module for obtaining apparent resistivity depth plot and seismic module for obtaining shear wave velocity (Vs) depth plot are attached to the conventional flat dilatometer testing equipment. From shear wave velocity profile, the stiffness at low strains of a site can be evaluated in undisturbed condition. And the resistivity value contains some information about water content and mineral characteristics of clayey soil. Specially manufactured resistivity and seismic modules were connected between commercialized DMT blade and drilling rod. To enhance reliability and repeatability of RSDMT test, automatic testing system including notebook based data acquisition system and automatic surface source system were developed. RSDMT system can be performed rapidly and can obtaine more reliable data at the same point compared with the separated testing system. The verification studies for the developed RSDMT system are going to be performed. From these studies, the effectiveness of integrated hybrid testing system will be checked in light of proper evaluation of geotechnical design parameters of clayey soils.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3C호
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• pp.143-148
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• 2008

점토질 입자를 다량으로 포함하는 준설토의 매립 시 발생하는 침강 및 압밀 거동에 대하여 조사하고자 일련의 실내실험을 수행하였다. 카올린 점토를 사용하여 초기함수비, 전해질의 종류 및 농도 등 다양한 조건에서 침강실험을 실시하였으며, 침강을 촉진하고 압밀에 의한 체적감소를 극대화하기 위하여 동전기프로세스를 채택하여 자연 상태의 침강 및 압밀 거동과 비교 분석하였다. 실험 결과 전해질 용액에 존재하는 다양한 양이온의 영향으로 침강속도가 증가하였으며, 자연 상태의 침강거동에 비해 동전기적 침강의 경우 더 많은 침하량을 유발시켰으며 함수비의 감소를 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.61-70
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• 2013

모래에 혼합된 점토의 혼합비에 의한 투수계수와 압밀계수의 영향분석을 위해 주문진 표준사와 오타와 모래에 카올린 점토를 다양한 혼합비로 섞은 시료를 제작하여 연성벽체투수시험을 실시하였다. 시험결과 시험이 실시된 10%에서 29%의 카올린 점토 혼합범위에서는 세미 로그 그래프 상에서 점토의 혼합비와 투수계수 및 압밀계수가 "반비례하는 선형적 상관관계를 나타내었다. 또한 투수계수와 압밀계수는 흙의 구조에 의해서 결정되는 것으로 나타났다. 점토비가 낮아 안정구조로 볼 수 있는 혼합토에서는 점토질 토사에서 투수계수 및 압밀계수와 높은 연관성을 가지고 있는 것으로 알려진 간극비와는 상호관계를 나타내지 않은 반면, 부유구조에서는 간극비의 증가에 따라서 투수계수가 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.84-97
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• 2019

연구목적 : 연약지반의 압밀침하는 연약 점토층 상하부에 분포하는 지층의 투수성(경계조건), 점토층의 두께, 그리고 하중 재하 폭에 따라 간극수압 분포특성이 달라짐에도 불구하고, 현재 설계의 대부분은 점토층의 깊이에 따른 초기간극비가 일정하다는 가정 하에 제안된 Terzaghi 1차원 압밀이론에 의한 아이소크론(Isochrone)을 이용하여 압밀시간을 산정하고 있다. 연구방법 : 따라서 본 연구에서는 하중 재하 폭, 점토층의 두께, 그리고 점토층 하부의 배수조건이 변화할 때 발생하는 과잉간극수압 소산형태를 수치해석적 방법으로 점토의 깊이별로 시간에 따른 과잉간극수압 변화를 체크하고, 이를 Terzaghi 1차원 압밀이론에 의한 아이소크론과 비교 분석하여 합리적인 압밀시간 결정방법을 제시하고자 한다. 연구결과 : 본 연구 결과, Terzaghi가 제안한 압밀도-시간계수 곡선에 가장 이상적인 경우가 아닌 경우에는 Terzaghi 1차원 압밀이론에 의한 압밀도-시간계수 곡선, 압밀시간 산정에 유의해야 하며, 가능한 수치해석에 의한 압밀도-시간계수 곡선을 사용하여 압밀시간을 산정하여야 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권7호
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• pp.31-40
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• 2012

토질분류법에서 흙은 크게 사질토와 점성토로 분류되며, 실제 설계에서도 이와 같이 분류된 흙 종류에 따라 다른 예측식을 사용하여 흙의 거동을 평가하고 있다. 그러나, 모래-세립분 혼합토는 전형적으로 중간토(intermediate soil or transitional soil)로 구분되어 모래와 점토의 중간적인 성질을 나타내기 때문에, 이러한 혼합토에 대한 거동특성을 평가할 수 있는 기준이 필요하다. 본 논문에서는 입도분포를 조정한 특정 모래에 세 가지 종류의 세립분으로 구성된 다양한 세립분함유율을 갖는 시료를 대상으로 일련의 반복 삼축압축시험을 수행하였다. 모래가 골격을 이루는 간극비(골격간극비)를 고려하여, Silica sand와 세립분(Iwakuni natural clay, Tottori silt, kaolinite)을 다양한 건조 중량비로 혼합하여 그 특성을 파악하였으며, 실험결과로 전환 세립분함유율(threshold fines content)을 넘지 않는 혼합토의 반복전단강도를 세립분 함유율 증가에 따라 평가하였다. 그 결과, 반복 전단응력비는 세립분 함유율 증가에 따라 조밀한 시료에서는 감소, 느슨한 시료에서는 증가하는 결과를 나타냈으며, 혼합토의 반복전단응력비를 등가골격간극비의 개념을 이용하여 평가했다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.295-307
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• 2002

낙동강하구 지역에는 두터운 점성토 퇴적지반이 넓게 분포되어 있다. 1990년대 초반부터 이러한 점성토 퇴적지반을 이용한 공업 및 주거단지 등의 확보를 위해 개발이 활발하게 진행되어 왔다. 이 과정에서 수많은 지반조사가 실시되었음에도 불구하고 이들 점성토 지반의 토질특성이 명확하게 규명되지 못했으며, 또한 잘못 결정된 토질정수로 인하여 지반침하 예측이 과소평가 되는 등의 문제점을 안고있다. 이러한 침하거동을 이해하기 위해서는 압축특성을 포함한 토질특성을 명확히 규명하는 것이 필요하다. 본 연구에서는, 부산점토의 압축특성을 규명하기 위하여 재구성된 시료와 불교란 시료를 이용하여 기본적인 물성시험과 압밀시험이 수행되었다. 물리적 특성으로부터 부산점토는 상부와 하부층의 구분이 뚜렷하게 나타나며, 퇴적환경이 서로 상이한 것을 알 수 있었다. Bluland(1990)와 Nagaraj(2000)의 연구를 배경으로 부산점토의 고유상태선과 현장압축곡선을 구할 수 있었으며, 부산점토가 고결작용이 발달된 장년기(young) 정규압밀 점토라는 것과 대개 2개의 성질이 다른 지층으로 구성되어 있다는 사실을 알 수 있었다. 또한 압축지수비(Tsuchida et.al.,1991)와 예민비(Leroueil et. al.,1983)로부터 고결효과를 확인할 수 있었다.