• 제목/요약/키워드: Depth of seepage

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현장 모니터링 결과를 이용한 광미 적치사면 안정성의 수치해석적 연구 (Numerical Analysis of the Stability of a Tailings Dump Slope using Field Monitoring Results)

  • 송영석
    • 지질공학
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    • 제27권1호
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    • pp.21-29
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    • 2017
  • 광미 적치사면에서 측정된 모니터링 결과와 현장조건을 고려한 수치해석결과를 이용하여 강우시 불포화 토층내 모관흡수력변화를 비교하고 이를 토대로 사면안정해석을 수행하였다. 이를 위하여 계측기간 동안 강우강도가 가장 크게 발생된 기간(72시간)을 선정하고, 대상기간 동안의 모관흡수력과 강우자료를 분석하였다. 그리고 현장에서 측정된 강우자료를 적용하여 침투 및 사면안정해석을 수행하였다. 강우에 따른 사면내 침투거동을 해석하기 위하여 SEEP/W를 활용하고 사면내 침투깊이를 고려한 사면안정해석을 위하여 SLOPE/W를 활용하였다. 먼저 현장에서 측정된 강우자료를 적용하여 SEEP/W를 이용한 침투해석을 수행하였다. 침투해석으로 계산된 모관흡수력과 현장계측으로 측정된 모관흡수력을 비교한 결과 모관흡수력의 크기에서는 다소 차이가 있으나 시간에 따른 변화양상은 유사한 것으로 나타났다. 그리고 침투해석결과와 연동하여 SLOPE/W를 이용한 사면안정해석을 수행한 결과 강우강도가 급속하게 증가되는 시점에서 사면안전율은 크게 감소하였으며, 이후 강우가 발생되지 않는 경우 사면안전율이 회복되는 것으로 해석되었다.

농업용 저수지 제방에서 3차원 수치해석에 의한 감압정의 효과 분석 (Evaluation on the Effect of Relief Wells by 3D Numerical Analysis on the Embankment of an Agricultural Reservoir)

  • 유전용;허준;장용채
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권6호
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    • pp.119-129
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    • 2020
  • Through 3D seepage analysis of pressure relief well installed on the embankment of agricultural reservoir, the effects of reducing pore water pressure and hydraulic gradient, and increasing piping safety, depending on diameter (0.2, 0.4, 0.6 m) and space (10, 25, 50 m) of relief well, were analyzed. The conclusions drawn through this study are as follows. i) At the location of pressure relief well, pore water pressure decreases by 25.3~62.5%, and hydraulic gradient decreases by 22.4~55.7%. ii) Between relief wells, pore water pressure decreases by 2.7~40.3%, and hydraulic gradient decreases by 2.8~47.0%, which are relatively less than at the cross section of installed location of relief well. iii) Piping safety factor by critical hydraulic gradient increases by 28.9~125.6% at the location of relief well and increases by 2.9~88.8% between relief wells. iv) Seepage analysis needs to be performed by the 3D method to make evaluation of seepage at the location of relief well and between relief wells possible. v) Additional evaluation is required for various conditions such as waterhead, engineering characteristics of embankment body and its foundation, location, diameter, spacing and depth of pressure relief well.

침투해석을 이용한 석션 케이슨에 작용하는 외력 평가 (Estimation on External Forces Applied to Suction Caisson Using Seepage Analysis)

  • 김정수;정연주;박민수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권2호
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    • pp.317-325
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    • 2019
  • 석션 케이슨은 설치 수심제한이 적고, 비교적 단순한 설치공정과 빠른 시공이 가능하기 때문에 해양 구조물용 앵커 및 기초형식으로 활용되고 있으며 그 적용이 점차 확대되고 있다. 석션 케이슨 기초의 설계는 지반의 지지력 및 안정성 검토가 중심이 되며, 관련 설계기준에서 해석 방법을 제시하고 있다. 반면, 케이슨의 구조적 안전성 분석은 방법이 정형화되지 않았으며 특히 케이슨에 작용하는 하중 모델링에 대한 명확한 산정 방법이 정립되지 않아 석션 케이슨 단면 설계에 어려움이 있다. 이러한 이유로 본 연구에서는 이론 및 수치적 침투해석을 통해 석션압에 의해 발생되는 케이슨 내외부의 간극수압 크기 및 분포를 분석하고, 이를 바탕으로 구조해석에 적용할 수 있는 합리적인 하중 평가 방법을 제시하였다. 추가적으로 관입깊이, 투수계수의 이방성, 석션압 변화가 내외벽에 작용하는 간극수압에 미치는 영향을 분석하였다.

Large deformation performance of the anti-seepage system connection part in earth core dam built on thick overburden

  • Yu, Xiang;Wang, Gan;Wang, Yuke;Du, Xueming;Qu, Yongqian
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권6호
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    • pp.683-696
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    • 2022
  • Dams are inevitably planned to be built on thick overburden with high permeability and deformability. The connection part between concrete cut-off wall in overburden and earth core in dam body is not only a key part of the anti-seepage system, but also a weak position. Large uneven settlement will be aroused at the concoction part. However, the interaction behavior and the scope of the connection part cannot be determined effectively. In this paper, numerical analysis of a high earth core dam built on thick overburden was carried out with large deformation FE method. The mechanical behavior of the connection part was detail studied. It can be drawn that there is little differences in dam integral deformation for different analysis method, but big differences were found at the connection part. The large deformation analysis method can reasonably describe the process that concrete wall penetrates into soil. The high plasticity clay has stronger ability to adapt to large uneven deformation which can reduce stress level, and stress state of concrete wall is also improved. The scope of high plasticity clay zone in the connection part can be determined according to stress level of soils and penetration depth of concrete wall.

관개기관중 답유역에서의 강우유출량 추정에 관한 연구 (A study on the rainfall runoff from paddy fields in the small watershed during Irrigation period)

  • 김채수
    • 한국농공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.99-108
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    • 1982
  • This thesis aims to estimate the rainfall runoff from paddy field in a small watershed during irrigation period. When the data observed at the proposed site are not available, the Monthly Runoff Equation of Korean Rivers which was derived from data observed under the following assumptions is used to study the water balance. a. Monthly base flow was assumed as 10. 2mm even if these is no mouthly rainmfall. b. Monthly comsumption of rainfall was ranged from 100 to 2OOmm without relation to the rainfall depth. However, the small watershed which consists mainly of paddy fields encounters severe droughts and accordingly the baseflow is negligible. Under the circumstances the author has developed the following equation called "Flood Irrigation Method for Rainfall Runoff "taking account of the evapotranspiration, precipitation, seepage, less of transportation, etc. R= __ A 7000(1 +F) -5n(n+1)+ (n+1)(Pr-S-Et)] where: R: runoff (ha-m) A: catchment area (ha) F: coefficient of loss (o.o-0. 20) Pr: rainfall (mm) S: seepage Er: evapotranspiration (mm) To verify the above equation, the annual runoff ratio for 28 years was estimated using the Monthly Runoff Equation of Korean Rivers the Flood Irrigation Method and the Complex Hydrograph Method based on meteorological data observed in the Dae Eyeog project area, and comparison was made with data observed in the Han River basin. Consequently, the auther has concluded that the Flood Irrigation Method is more consi- stent with the Complex Hydrograph Method and data observed than the Monthly Runoff Equation of Korean Rivers.

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해저면의 수직 지진 진동에 의해 유발된 해진에 대한 해상 개단 강관 말뚝 기초의 거동 (Response of Open-ended Pipe Pile Foundation at Offshore Sites to Seaquake Induced by the Vertical Seismic Excitation of the Seafloor)

  • 최용규;남문석
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.11-21
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    • 1998
  • 해상에 설치된 기초말뚝의 경우 지진의 3가지 성분 즉, 지반의 수평운도, 지반의 연직진동에 의해 발생된 상부구조물과의 피드백 (feedback)에 의한 말뚝의 연직진동, 그리고 지반의 연직진동에 의해 유발된 해진(seaquake)의 진동이 말뚝 기초의 거동에 영향을 미친다. 본 연구에서는 유발된 해진의 진동을 해저면에서 유사화된 sine 정현파 형상의 동수압으로 모델링하였다. 해진(seaquake) 작용중 약 220m 이상의 심해에 설치된 개단 말뚝의 지지력은, 지반내에 유발된 과도한 과잉 간극수압으로 인하여, 심각하게 저감도었으며, 관내토 폐쇄력도 80% 이상 감소되었다. 해진중 관내토 선단 하부에서 발생된 과도한 과잉 간극수압으로 인하여 관내토내에 과도한 상향의 침투력이 유발되어 관내토 폐색이 손상되었다. 약 220m 이하의 천해에 설치된 개단말뚝의 지지력은 해진에 의해 약 10% 감소하였으며, 관내토의 폐쇄력은 5%이하만큼 감소하였다.

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라이닝-지반 수리상호작용이 해저터널에 미치는 영향 (Effect of hydraulic lining-ground interaction on subsea tunnels)

  • 신종호;박동인;주은정
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.49-57
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    • 2008
  • 라이닝 작용수압과 유입량은 지하수 수위 아래 혹은 하 해저터널 설계시 중요하게 고려되어야할 수리요소이다. 이 요소들은 수심, 심도, 수리경계조건의 영향을 받는다. 본 논문에서는 각 설계요소가 라이닝하중과 유입량에 미치는 영향을 수치해석적 도구를 이용하여 살펴보았다. 수심영향해석은 심도 30 m에 건설된 마제형 터널에 대하여 수심과 라이닝/지반 상대투수계수 비를 다양하게 변화시켜 조사하였고, 심도영향 해석은 수심 60 m의 터널에 대하여 심도 및 라이닝/지반 상대투수계수 비를 변화시켜 해석하였다. 해석결과 수리경계조건과 상관없이 수심 및 심도가 증가함에 따라 지반하중이 증가하였다. 이는 배수터널은 침투력의 영향으로, 비배수 터널은 정수압의 영향으로 수두가 증가함에 따라 지반하중이 증가함을 보여준 것이다. 수심, 심도의 증가에 따라 유입량은 선형적으로 증가하였으며, 라이닝/지반 상대투수계수비와 유입량관계는 펼쳐진 S자 곡선(stretched S-curve)형태로 나타남을 확인하였다.

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모래지반에서 버켓기초 설치에 의한 지반교란 평가 (Evaluation of Soil Disturbance Due to Bucket Installation in Sand)

  • 김재현;이승태;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권11호
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    • pp.21-31
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    • 2018
  • 버켓기초(bucket foundation)는 해상 구조물 지지를 위해 사용되는 구조물로 간편하고 빠르게 지반에 설치할 수 있어 종래의 기초를 대체하여 해양에서 널리 활용되고 있다. 버켓기초는 기초 자중과 버켓 내부의 물을 외부로 배출시킴으로써 발생하는 내외부 압력차를 이용해 설치된다. 버켓기초가 모래지반과 같이 투수성이 높은 지반에 설치될 경우에는 석션압에 의해 버켓 외부지반에서 내부방향으로 침투수류(seepage flow)가 형성된다. 석션압에 의해 발생하는 상향의 침투수류는 내부지반의 유효응력을 감소시켜 버켓기초의 관입저항력을 낮추는 역할을 하지만 내부지반이 연약해 지고융기(heaving)되는 현상이 발생할 수 있다. 이는 버켓기초가 목표 깊이까지 설치되는 것을 저해하고 장기거동에 영향을 줄 수 있다. 하지만 현재까지도 이에 대한 연구가 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 축소모형실험을 통해 버켓기초 설치 중 발생하는 석션압과 지반 교란현상을 실험적으로 평가하였다. 이를 위해 버켓기초의 선단부 두께, 관입속도와 자중이 각각 석션설치 및 지반교란에 미치는 영향을 실험적으로 확인하고 교란된 지반의 물성을 추정하였다.

제내 비탈끝 배수공을 이용한 제방의 침투조절에 관한 연구 (A Study for Seepage Control of Levee with a Pervious Toe Drain)

  • 공영산;강태욱;이상호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권6호
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    • pp.569-581
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    • 2012
  • 하천 제방은 홍수 시 유수를 원활하게 소통시키고 제내지를 보호하기 위해 하천을 따라 축조한 시설이다. 하지만 이러한 제방도 침투로 인해 제내지측 사면에 포화표면이 지속적으로 발생하게 되면, 제방은 파괴될 수 있다. 제체 침투에 의해 발생되는 침윤선은 적절한 배수 체계를 이용하여 강하될 수 있다. 본 연구의 목적은 제내지 비탈 끝에 설치되는 배수공을 통한 침투조절의 효과를 제시하고, 각기 다른 형상을 하고 있는 미국의 공병단과 일본의 국토개발기술연구센터에서 제시한 배수공의 효과를 비교, 검토하는데 있다. 이를 위해 배수공의 포함 여부에 따른 제방 침투에 관한 모형실험을 수행하였다. 축조된 제방 모형의 규격은 둑마루폭 0.5m, 하부폭 2.6m, 사면경사 1 : 2, 제방 높이 0.55m이고, 제외지측 수위는 0.5m이다. 미 공병단의 배수공은 삼각형이고 일본의 국토개발기술연구센터의 배수공은 사각형이며, 각각의 배수공 폭은 0.4m로 설치하였다. 배수공을 포함하지 않은 제방 모형에서는 침투에 의해 제내지측 사면에 포화표면이 발생하였으나, 미 공병단과 일본의 국토개발기술연구센터에서 제시한 배수공을 포함한 제방에서는 모두 포화표면이 발생하지 않았다. 이러한 모형실험의 결과는 SEEP/W를 통한 수치모의 모형의 보정과 검증에 활용되었다. 그리고 배수공의 폭을 5 cm씩 줄여가며 수치모의를 수행해 본 결과, 일본의 국토개발기술연구센터식 배수공이 미국의 공병단식 배수공에 비해 다소 안정한 것으로 분석되었다. 또한, 일본의 국토개발기술연구센터식 배수공은 시공이 쉬운 장점이 있다. 본 연구의 결과는 향후 배수공을 이용한 제방의 침투조절 계획에 활용될 수 있을 것으로 전망된다.

수직 지진 진동에 의해 유발된 해진에 대한 관내토의 거동 (Response of Soil Plug to Seaquake Induced by the Vertical Seismic Excitation)

  • 최용규
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
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    • pp.81-88
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    • 1998
  • During an earthquake, there are three main components of excitation : horizontal excitation of the ground, vertical excitation of the pile due to superstructure feedback produced by vertical excitation of the ground, and the seawater excitation induced by the vertical ground shaking, that is, "the seaquake." These excitations could have effects on the soil plugs in open-ended pipe piles installed at offshore sites. In this study, seaquake excitation induced by the vertical ground shaking was simulated by pulsing the water pressure at the seabed. During a seaquake, due to induced excess porewater pressure and pressure gradients in the soil, the capacity of open-ended pipe piles installed in a simulated sea depth of greater than 220 m was reduced serevely and the soil plugging resistance was degraded by more than 80%. The soil plug was failed because of the upward seepage forces that developed in the soil plug due to excess pore water pressure produced in the bottom of the soil plug during the seaquake. The compressive capacity of an open-ended pile in a simulated sea depth of less than 220m was reduced only by about 10%, and the soil plug resistance was degraded by less than 5%.s than 5%.

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