• 제목/요약/키워드: Consolidation stress ratio

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스미어로 의한 점성토 지반의 간극비 및 투수계수의 위치별 차이와 압밀 중 변화 거동에 대한 연구 : Part I. 실험 및 거동 분석 (Spatial Variation of Void Ratio and Permeability by Smear and Its Changing Behavior during Consolidation :Part I. Physical Model Test and Analysis)

  • 윤찬영;손대진;천성호;정충기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4C호
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    • pp.137-144
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    • 2009
  • 본 연구에서는 대형압밀시험 장비를 이용하여 연직배수재 타설로 스미어가 발생된 지반을 모사하고 실험을 수행하였다. 스미어가 발생한 카올리나이트 모형지반에서 배수재로부터의 거리에 따라 시료를 채취하고 이를 이용하여 표준압밀시험을 실시하였으며, 이로부터 투수계수-간극비-유효응력의 3차원 거동을 분석하였다. 실험결과 스미어 발생으로 나타나는 위치별 투수계수 차이와 스미어와 무관하게 방사배수 압밀 중 나타나는 위치별 투수계수 차이는 모두 압밀진행에 따라 감소하며 정규 압밀영역에서 거의 사라진다. 또한 스미어로 인한 것보다 방사배수 압밀로 인한 위치별 투수계수 차이가 상대적으로 더 작은 영역에서 더 크게 나타났다.

사전압밀된 포화점토의 응력이력과 2차압밀에 관한 연구 (A Study on the Stress History and Secondary Compression of Saturated Clays Subjected to Precompression)

  • 김형주
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권4호
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    • pp.167-180
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    • 1994
  • 사전압밀된 포화점토의 응력이력이 2차압밀특성에 미치는 영향 및 Bjerrum모델이 과압밀점토의 2차압밀침하추정에 적용가능한지를 실험적으로 파악하기 위하여 재성형점토를 이용하여 재하-제하 및 재하-제하-재재하 응력이력의 조건에서 일련의 장기압밀시험을 실시하였다. 실험결과에 의하면 과압밀점토의 2차압밀침하는 전반부에서 응력이력의 영향을 받고 전반부의 2차압밀계수 Cn은 OCR(선행 압밀하중 Pcy재재하하중 Pr), 최대 OCR(선행압밀하중 Pcy제 하시의 하중 Pu)과,제하시간에 의존하며 과압밀비 증가에 따라 감소한다. 또한 2차압밀후반부 의 2차압밀계수 C.2는 OCR의 영향을 받으며 과압밀비 증가에 따라 감소한다. 최종적으로 실험 결과와 Bjerrum모델을 비교분석한 결과 임의 응력이력범위를 벗어나면 과압밀점토에서 Bjerrum모델의 적용은 가능하다.

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이방정규압밀점토의 비배수크리프 파양 (Undrained Creep Rupture of an Anisotropically Normally Consolidated Clay)

  • 강병희;홍의
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제9권4호
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    • pp.55-64
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    • 1993
  • 이방압밀이 비배수크리프파괴거동에 미치는 영향을 연구하기 위하여 4가지의 압밀응력비(a:In'/clc': 1.0, 0.7, 0.5, 0.4)로서 정규압밀시킨 점토시료에 대해서 비배수크리프시험을 수행하였다. 어떤 최소변형률속도에 이르는 경과시간은 압밀응력비의 감소에 따라 줄어들고 이 최소변형률속도에 대한 파괴시간도 감소된다. Finn and Shead(1.1의 제안식에 의해서 구한 상한항복강도는 압밀응력비의 크기에 관계없이 크리프강도와 잘 일치하며 평균구속응력으로서 정규화한 상한항복 강도는 압밀응력비가 증가할수록 감소한다.

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원심모형시험에 의한 준설지반의 압밀특성연구 (A Study on Consolidation Characteristic of Dredged Fill Using Geotechnical Centrifuge)

  • 김희철;김흥석;이송
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권10호
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    • pp.45-55
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    • 2008
  • 현장실험의 경우 규모에 따라 시간이나 비용 등의 측면에서 많은 제약과 어려움이 따르지만, 실내모형실험은 현장 실험에 비해 매개변수에 따라 다양한 실험을 실시할 수 있다. 본 연구에서는 축소된 모형을 사용하여 경제적으로 현장 원형구조물의 지반공학적 거동을 재현하기 위하여 인위적으로 원심력을 가하여 현장의 응력상태를 재현시킬 수 있는 원심모형실험기법을 실시하여 준설지반의 압밀거동을 예측하고 분석하는데 이용하였다. 자중압밀단계의 간극비-유효응력-투수계수의 관계를 유추하기 위하여 저응력 침투압밀 시험을 실시한 결과를 Curve fitting 결과 누승함수 형태의 구성관계를 얻을 수 있었다. 구성관계식을 이용하여 대표단면을 프로그램으로 수치해석 한 결과 최종침하량은 원심모형 실험에 의한 자중압밀 실험결과와 유사한 경향의 결과를 보이고 있었으나 원심모형실험 결과보다 다소 작게 산정되었다.

상대밀도의 변화에 따른 새만금준설토의 액상화 특성 (Liquifaction Characteristics of Saemangeum Dredged Sand Depending on Relative Density)

  • 김유성;서세관
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.25-32
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    • 2009
  • 느슨한 준설 매립층은 아주 작은 지진동으로 인해 액상화가 발생하는 경우가 있다. 새만금 준설토의 액상화 거동특성을 반복삼축압축시험에 의해 조사하였고, 타 문헌에서의 다른 모래의 액상화 특성과 비교하였다. 조사를 위해 상대밀도의 변화에 따른 일련의 비배수 반복삼축압축시험이 압밀구속압을 달리하여 수행되었다. 연구결과 반복응력은 압밀구속압에 따라 선형적으로 증가하나, 반복응력을 압밀구속압으로 무차원화한 반복응력비는 일정한 값을 보인다. 또한, 상대밀도의 증가에 따라 반복응력비는 선형적으로 증가하나, 문헌조사에 의한 다른 모래에 비해 액상화에 취약한 특성을 보인다.

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자중압밀지반에 대한 침하예측기법의 적용성 (Applicability of Settlement Prediction Methods to Selfweight Consolidated Ground)

  • 전상현;전진용;유남재
    • 산업기술연구
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    • 제28권B호
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    • pp.91-99
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    • 2008
  • Applicability of existing methods of predicting consolidation settlement was assessed by analyzing results of centrifuge tests modelling self-weight consolidation of soft marine clay. From extensive literature review about self-weight consolidation of soft marine clays located in southern coast in Korea, constitutive relationships of void ratio-effective stress-permeability and typical self-weight consolidation curves with time were obtained by centrifuge model experiments. For the condition of surcharge loading, exact solution of consolidation settlement curve was obtained by Terzaghi's consolidation theory and was compared with the results predicted by currently available methods such as Hyperbolic method, Asaoka's method, Hoshino's method and ${\sqrt{S}}$ method. All methods were found to have their own inherent error to predict final consolidation settlement. From results of analyzing the self-weight consolidation with time by using those methods, Asaoka's method predicted the best. Hyperbolic method predicted relatively well in error range of 2~24% for the case of showing the linearity in the relationship between T vs T/S in the stage of consolidation degree of 60~90 %. For the case of relation curve of T vs $T/S^2$ showing the lineality after the middle stage, error range from Hoshino method was close to those from Hyperbolic method. However, Hoshino method is not able to predict the final settlement in the case of relation curve of T vs $T/S^2$ being horizontal. For the given data about self-weight consolidation after the middle stage, relation curve of T vs T/S from ${\sqrt{S}}$ method shows the better linearity than that of T vs $T/{\sqrt{s}}$ from Hyperbolic method.

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이방압밀이 반복하중을 받은 과압밀점토의 비배수전단강도에 미치는 영향 (Effects of Anisotropic Consolidation on the Postcyclic Undrained Shear Strength of an Overconsolidated Clay)

  • 강병희;윤형석;박동진
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권1호
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    • pp.37-48
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    • 1998
  • 압밀응력비, 과압밀비 및 반복재하를 포함하는 압밀응력이력이 점성토의 비배수전단강도에 미치는 영향에 관해서 연구하였다. $(S_u/\sigma'_{vc})ckou/(S_U/\sigma_{vc})cuv$의 강도비는 과압밀비가 증가함에 따라 증가됨이 관찰되었다. Mayne(1980)이 과압밀점토의 비배수전단강도를 추정하기 위해 제안한 식(1)과 Yasuhara(1994)가 반복재하로 인해 발생된 간극수압이 소산된 후의 비 배수전단강도를 구하기 위해 제안한 식(4)는 Ko압밀상태에서도 비교적 잘 적용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 이들 두 식중의 원위치전단강도를 위한 한계상태간극수압정수 A.값은 조금 과압밀된 점토의 경우(OCR< 3) 표준압밀시험에 의해서 구할 것을 제안하였다.

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플라스틱 배수재를 이용한 수평배수공법에 관한 연구 (A Study on the Horizontal Drainage Method Using Plastic Drain Board)

  • 황정규;김홍택;김석열;강인규;김승욱
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권6호
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    • pp.93-112
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    • 1998
  • 본 연구에서는, 연약한 준설매립점토지반 내부에 플라스틱 배수재를 수평으로 설치하여 압밀침하의 가속화를 유도하는 수평배수공법의 해석절차 체계화에 초점을 두고 이론적 및 실험적 접근을 진행하였다. 이를 위해, 유한변형률 개념을 근거로 한 Gibson등의 1차원 자중압밀이론을 토대로, 자중압밀효과 및 수평배수재 설치에 따른 추가 압밀효과를 복합적으로 고려하는 지배방정식을 제시하였으며, 본 지배방정식 및 수평배수재 설치효과를 고려한 초기조건 및 경계조건 등을 토대로, Dufort-Erankel의 유한차분화 알고리즘을 이용해 시간경과에 따른 침하량 및 압밀도 등의 변화를 예측하기 위한 해석절차를 제시하였다. 또한 제시된 해석절차의 적용 타당성 확인을 위해, 안산 시화지구 준설매립점토 및 플라스틱 수평배수재를 이용한 실내모형실험을 실시하였다. 실내실험을 통해, 안산 시화지구 준설매립점토의 간극비-유효응력 관계 및 투수계수-간극비 관계 등을 정량적으로 정의하기 위한 기초자료를 획득 하였으며. 또한 시간경과에 따른 깊이별 침하량등을 측정하여 본 연구에서 제시된 해석절차에 의한 예측치와 비교.분석하였다. 이외에도 플라스틱 배수재 수평배수공법에 관련된 설계변수가 압밀침하등에 미치는 영향을 제시된 해석절차를 이용해 분석하였으며, 이 결과를 토대로 한 설계도표의 제시도 이루어 졌다.

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Geomechanical properties of synthesised clayey rocks in process of high-pressure compression and consolidation

  • Liu, Taogen;Li, Ling;Liu, Zaobao;Xie, Shouyi;Shao, Jianfu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제20권6호
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    • pp.537-546
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    • 2020
  • Oil and natural gas reserves have been recognised abundantly in clayey rich rock formations in deep costal reservoirs. It is necessary to understand the sedimentary history of those reservoir rocks to well explore these natural resources. This work designs a group of laboratory experiments to mimic the physical process of the sedimentary clay-rich rock formation. It presents characterisation results of the physical properties of the artificial clayey rocks synthesized from illite clay, quartz sand and brine water by high-pressure consolidation tests. Special focus is given on the effects of illite clay content and high-stress consolidation on the physical properties. Multi-step loaded consolidation experiments were carried out with stress up to 35 MPa on mixtures constituting of the illite clay, quartz sand and brine water with five initial illite clay contents (w=85%, 70%, 55%, 40% and 25%). Compressibility and void ratio were characterised throughout the physical compaction process of the mixtures constituting of five illite clay contents and their water permeability was measured as well. Results show that the applied stress induces a great reduction of clayey rock void ratio. Illite clay contents has a significant influence on the compressibility, void ratio and the permeability of the physically synthesized clayey rocks. There is a critical illite clay content w=70% that induces the minimum void ratio in the physically synthesised clayey rocks. The SEM study indicates, in the high-pressure synthesised clayey rocks with high illite clay contents, the illite clay minerals are located in layers and serve as the material matrix, and the quartz minerals fill in the inter-mineral pores or are embedded in the illite clay matrix. The arrangements of the minerals in microscale originate the structural anisotropy of the high-pressure synthesised clayey rock. The test findings can give an intuitive physical understanding of the deep-buried clayey rock basins in energy reservoirs.

선행하중(先行荷重)에 의한 점토(粘土)의 강도특성(强度特性) (Strength Characteristics of Clay Soil by Preconsolidation Pressure)

  • 전용백;신영기
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.185-192
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    • 2003
  • This study consolidation undrain Triaxial Compression Tests using constant confining pressure in clay that receive preconsolidation stress that is different and, void ratio, pore water pressure coefficient, shear strength compare with another thing theory and studied analyzing change relation of elastic modules. The summary of analysis is follows: If preconsolidation stress increases in same confining stress in relation of preconsolidation stress and deviator stress, deviator stress is proportional and increased. Can know that excess void pressure is proportional and decreases in size of preconsolidation stress in same confining stress state if preconsolidation stress increases preconsolidation stress and relation of excess void pressure. Also, over consolidated state can assume that this is thing by Dilatancy's effect though excess void pressure decreased remarkably. Preconsolidation stress and relation of stress path can know that shear strength degree increases preconsolidation stress increases, and specially, preconsolidation stress was appear in stress path form of overconsolidated state case of clay that receive at 300, 400, 500kPa in 100, 150kPa's deviator stress.

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