• Geomechanics and Engineering
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• 제24권6호
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• pp.531-543
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• 2021

Freezing and thawing of pore water within backfill can affect the stability of retaining wall as the phase change of pore water causes changes in the mechanical characteristics of backfill material. In this study, the effects of freezing and thawing on the mechanical performance of retaining wall with granular backfill were investigated for various temperature and groundwater level (GWL) conditions. The thermal and mechanical finite element analyses were performed by assigning the coefficient of lateral earth pressure according to phase change of soil for at-rest, active and passive stress states. For the at-rest condition, the mobilized lateral stress and overturning moment changed markedly during freezing and thawing. Active-state displacements for the thawed condition were larger than for the unfrozen condition whereas the effect of freezing and thawing was small for the passive condition. GWL affected significantly the lateral force and overturning moment (Mo) acting on the wall during freezing and thawing, indicating that the reduction of safety margin and wall collapse due to freezing and thawing can occur in sudden, unexpected patterns. The beneficial effect of an insulation layer between the retaining wall and the backfill in reducing the heat conduction from the wall face was also investigated and presented.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.15-27
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• 2013

기존 성토재하 방식의 연약지반 개량공법에서 제기된 여러 가지 문제에 의해 진공압 재하방식의 개량공법이 개발되었으며, 국내 적용사례가 증가하고 있다. 현장에서의 침하관리시 동일한 하중을 재하하였을 경우의 진공압재하공법과 성토재하공법에 대한 침하량 비교 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 두 공법의 발생침하량에 관한 이론 및 사례 연구를 수행하였다. 그 결과 연약지반 개량을 위해 진공압이 적용되면 내향의 수평변위가 발생하고 동일한 하중재하 대비 침하량이 감소하였다. Hooke의 탄성이론을 바탕으로 한 경우 0.54~0.67, 국내 설계기준에서는 0.50~0.75, 과거 국내 시공사례를 바탕으로 한 경우 0.91, 실내시험을 바탕으로 한 경우 0.81, 탄성론과 체적압축계수법을 바탕으로 한 경우 0.75, 최근 국내 대심도 시공 사례의 경우 0.77~0.93의 범위를 보이는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제8권4호
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• pp.321-331
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• 1998

기술적으로 타당성이 있는 설계와 안전하고 경제적인 시공을 달성하기 위하여 필요한 터널해석의신빙성 확보는 굴착 및 보강작업으로 이루어진 일련의 시공과정을 역학적으로 파악해야 하고 암반과 지보재의 반응 거동에 대한 이해가 선행되어야 한다. 따라서 터널의 굴착으로 야기되는 암반거동과 지보재의 반응거동에 관한 연구를 위해 이론해와 유한요소 프로그램을 사용하였다. 암반-지보 반응거동의분석 결과 숏크리트의 물성에 대한 영향을 정량적으로 파악할 수 있었다. 단계별 굴착단계를 모사한 3차원 유한요소 해석을 통하여 지반 물성치와 무지보 굴착길이 그리고 측압계수가 하중분담율에 미치는 영향분석을 통하여 하중분담율을 결정할 수 있었다. 이러한 인자들의 경향을 파악함으로써 실제 터널 해석에 적용할 수 있을것이라 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제18권2호
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• pp.107-117
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• 2008

본 논문은 터널의 지반과 지보재의 상호 거동을 규명하기 위해 터널의 1차 지보재인 강섬유 보강 숏크리트의 파괴 및 변형특성을 살펴보았다. 이를 위해 실제와 유사한 크기의 터널모형을 제작하여 실험하였다. 실험은 측압계수를 0.5와 1.0으로 설정하여 수행하였으며 11개의 유압실린더를 사용하여 하중을 재하하였다. 11개의 유압실린더는 측압을 효과적으로 모사하기 위해 천단부와 측벽부 두 그룹으로 나누어 조절하였다. 한편 숏크리트의 변형은 11개의 LVDT를 사용하여 측정하였다. 또한 각 실린더에서 가해지는 하중이 숏크리트에 분산되어 잘 전달되도록 뒤채움재를 사용하였다. 모형실험의 검증을 위해 3차원 수치해석을 실시하였다. 3차원 수치해석은 터널모형실험과 가능하면 같은 조건으로 해석하기 위하여 모형실험의 로드셀에서 얻어진 하중이력곡선이 수치해석 시에도 가능하면 동일하게 재현되도록 FISH routine을 별도로 작성하여 수행되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.71-77
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• 2008

본 연구에서는 CPT 결과인 콘관입저항치 $q_c$값을 이용하여 말뚝의 극한수평단위지지력을 산정법을 제안하고자 한다. 이는 기존의 지반물성평가를 이용하여 평가되어 오던 간접적인 방법과 비교하여, 현장측정치의 직접적 적용을 위한 극한수평단위지지력 산정법 개발을 목표로 하고 있다. 점착력이 없는 사질토 지반을 대상으로 측정된 콘관입저항치 $q_c$값은 사질토지반에서 중요한 요소인 상대밀도, 연직응력, 수평응력에 대한 함수로 표현되며, 이는 기존에 제안되어온 극한수평지지력의 산정에 고려되는 요소들과 유사하다. 이러한 역학적 유사성을 바탕으로 CPT결과를 이용한 극한수평단위지지력 산정식을 제안하였다. 이는 점착력이 없는 사질토에 대상으로 하고 있으며, 그에 대한 해석을 위해 해석대상지반을 대상으로 제안된 산정식의 신뢰성을 확보하였다 극한수평단위지지력의 측정값과 예측값에 따른 비교에 대해 표준편차는 0.279를 보였으며, COV는 0.272의 값을 보여 측정된 극한수평단위지지력과 대체적으로 유사한 결과를 보였으며, 전반적으로 제안식에 의해 예측된 극한수평단위지지력이 실내모형실험을 통한 측정값에 근접함을 알 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.65-84
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• 2002

The Observational Method proposed by Terzaghi can be applied for the safe and economic construction projects where the exact prediction of the behavior of the structures is difficult as in the underground excavation. The method consists of measuring lateral displacement, ground settlement and axial force of supports in the earlier stage of the construction and back analysis technique to find the best fit design parameters such as earth pressure coefficient, subgrade reaction etc, which will minimize the gap between calculated displacement and measured displacement. With the results, more reliable prediction of the later stage can be obtained. In this study, back analysis programs using the Direct Method, based on the Hill Climbing Method were made and evaluated, and to overcome the limits of the method, Genetic Algorithm(GA) was applied and tested for the actual construction cases.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권5호
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• pp.547-567
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• 2015

This study investigates the behavior of group of tapered and cylindrical piles. The bearing capacities of groups of tapered and cylindrical piles are computed and compared. Modeling of group of piles in this study is conducted in sand using three-dimensional finite element software. For this purpose, total bearing capacity of each group is firstly calculated using the load-displacement curve under specific load and common techniques. Then, the model of group of piles is reloaded under this calculated capacity to find group settlements, stress states on the lateral surfaces of group block, efficiency of group and etc. In order to calculate the efficiency of each group, single tapered and cylindrical piles are modeled separately. Comparison for both tapered and cylindrical group of piles with same volume is conducted and a relation to predict tapered pile group efficiency is developed. A parametric study is also performed by changing parameters such as tapered angle, angle of internal friction of sand, dilatancy angle of soil and coefficient of lateral earth pressure to find their influences on single pile and pile group behavior.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권5호
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• pp.495-524
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• 2014

To investigate the soil-pile interactive performance under lateral loads, a set of laboratory model tests was conducted on remoulded test bed of soft clay and medium dense sand. Then, a simplified boundary element analysis had been carried out assuming floating pile. In case of soft clay, it has been observed that lateral loads on piles can initiate the formation of a gap, soil heave and the tension crack in the vicinity of the soil surface and the interface, whereas in medium dense sand, a semi-elliptical depression zone can develop. Comparison of test and boundary element results indicates the accuracy of the solution developed. However, in the boundary element analysis, the possible shear stresses likely to be developed at the interface are ignored in order to simplify the existing complex equations. Moreover, it is unable to capture the influence of base restraint in case of a socketed pile. To bridge up this gap and to study the influence of the initial stress state and interface parameters, a field based case-study of laterally-loaded pile in layered soil with socketed tip is explored and modelled using the finite element method. The results of the model have been verified against known field measurements from a case-study. Parametric studies have been conducted to investigate the influence of the coefficient of lateral earth pressure and the interface strength reduction factor on the results of the model.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.193-205
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• 2008

현재 국내에서는 유류 지하 비축 공동, 식품 저장 공동 등과 같은 지하구조물의 건설이 증가하고 있다. 이러한 지하공동의 안정성은 형상 및 크기에 영향을 많이 받는다. 따라서 본 연구는 지하공동의 형상이 안정성에 미치는 영향을 안전율을 중심으로 비교 분석하였다. 이를 위해 5가지의 공동 형상비를 가정하고 암반등급, 토피고 및 측압계수를 달리하여 민감도분석을 실시하였다. 공동의 지보재는 각각의 공동 형상, 크기 및 암반등급을 고려하여 적절한 양의 록볼트와 숏크리트로 보강하였다. 공동의 안정성은 강도감소기법을 이용하여 수치해석에 의해 얻은 안전율을 사용하여 평가되었다. 본 논문은 향후 지하공동 설계 및 안정성 평가에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권1호
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• pp.43-58
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• 1990

지반앵커의 극한인기저항흉을 구하기 위해서는 파괴면의 위치, 파괴면 위의 수직응력 및 마찰각 을 알지 않으면 안된다. 본 연구에서는 평면변형률 모형실험을 통해서, 앵커주변지반의 변형을 관찰하여 파괴면의 위치를 구하고, 앵커표면의 수직응력,전단응력을 실측하므로써 앵커표면의 응력상태를 분석했다. 그리고, 측압계수와 파괴면의 위치의 관계(파괴모-드)를 구하구 무차원 계수인 극한인발저항력계수를 이용하여 극한51기저항력의 산정식을 제안했다.