• 제목/요약/키워드: Negative pore pressure

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조위변동(潮位變動)을 받는 호안제(護岸堤)의 사면안정해석(斜面安定解析) (Stability Analysis for a Dyke Subjected to Tidal Fluctuations)

  • 김상규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.91-100
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    • 1988
  • 하루에 두번씩 10m의 진폭을 가지고 조위(潮位)가 계속해서 변화(變化)한다고 가정하여 한 대표적인 호안제(護岸提) 단면에 대해 사면안정해석(斜面安定解析)을 행한다. 조위(潮位)가 변화(變化)하는 동안 호안제내(護岸提內) 간극수압(間隙水壓)의 변화(變化)는 전산 프로그램 "FLUMP"에 의해 수행되며 이 프로그램은 포화(飽和)흐름은 물론 비포화(非飽和)흐름과 비정상(非正常) 흐름까지 고려될 수 있도록 짜여져 있다. 이 프로그램으로 얻어진 결과는 조위변동시(潮位變動時)의 자유수면(自由水面) 변화(變化)와 정(正) 및 부간극수압(負間隙水壓)의 크기와 분포를 명확하게 결정할 수 있음을 보여주고 있다. 조위(潮位)가 최저(最低)까지 내려갔을 때 제체내(堤體內) 어느 부분에서는 압력수두(壓力水頭)가 자유수면(自由水面)의 높이보다 더 높게 나타난다. 즉 이것은 조위변동(潮位變動)을 받는 호안제(護岸堤)의 일부에 과잉간극수압(過剩間隙水壓)이 발생함을 의미한다. 또한 부간극수압(負間隙水壓)이 나타나는 불포화영역(不飽和領域)이 조위강하시(潮位降下時)에 일시적(一時的)으로 발생한다. 이 불포화영역(不飽和領域)의 흙의 전단강도(剪斷强度)는 간극수압(間隙水壓)이 정(正)의 상태로부터 부(負)로 바뀔때 증가(增加)되며 이 값은 Fredlund 등이 제안한 방법에 따라 결정될 수 있다. 호안제(護岸堤) 사면(斜面)의 안정해석(安定解析)에 있어서는 조위변동시(潮位變動時) 발생되는 과잉간극수압(過剩間隙水壓)과 불포화영역(不飽和領域)의 부간극수압(負間隙水壓)이 반드시 고려되어야 한다는 것을 이 논문에서 강조하고 있다. 이것들이 고려되었을 때 임계활동원은 조위(潮位)가 최저(最低)로 되었을 때 얻어지는 자유수면(自由水面)보다 아래에 존재하는 것 같다.

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The Effect of Vacuum Pressure in Membrane Filtration Systems for the Efficient Detection of Bacteria from Natural Mineral Water

  • LEE, KI-YONG;CHANG-JAE WOO;TAE-RYEON HEO
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제8권2호
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    • pp.124-128
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    • 1998
  • The procedures currently used for determining microbiological quality of natural mineral water recommend filtration through membrane filters. In this study, we evaluated the effect of vacuum pressure for the accurate detection of bacteria from water samples seeded with Escherichia coli. We observed that the number of E. coli detected increased with increasing vacuum pressure. In order to examine the retention rate of bacteria in the holes of the membranes under the different pressures, the membrane filters were removed after filtration, washed with sterile water by vortexing, and placed on m-Endo agar plates. With all the filters tested, the number of E. coli retained within the filters at negative 600 mmHg was approximately 10 to $20\%$ higher than that obtained with 100 mmHg. These results demonstrate that the vacuum pressure exerted during the filtration procedure may affect the fixation of bacteria into some portions of openings in the membrane filter.

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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.

후면 덧쌓기에 따른 농업용 저수지 제체의 안정성 평가 (Safety evaluation of agricultural reservoir embankment according to backside extension)

  • 이달원;노재진
    • 농업과학연구
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    • 제39권1호
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    • pp.97-110
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    • 2012
  • This study was carried out for safety evaluation, the practical application and improvement of design method of the agricultural reservoir embankment according to backside extension. Seepage analysis, slope stability analysis and finite element analysis were performed for steady state and transient conditions. Also, the pore water pressure, seepage quantity, safety factor and stress-strain behavior according to high water level and rapid drawdown were compared and analyzed. The pore water pressure at contact region between backside extension and old embankment was kept high after rapid drawdown. Therefore, backside extension is recommended that design method is required to be improved and reinforced more than the others raising embankment. The hydraulic gradients before and after backside extension showed high value at the base of the core, but they showed stable state at the upstream slope and downstream slope. The seepage quantity per 1 day and the leakage per 100 m for the steady state and transient conditions appeared to be safe against the piping. The safety factor of slope stability showed high at the steady state, and transient conditions did not show differences depending on the rapid drawdown. The safety factor was appeared high at the upstream slope before backside extension and downstream slope after extension. The excess pore water pressure for steady state and transient conditions showed negative(-) at the upstream slope, it was small at the downstream slope. The mean effective stress (p') showed high at the base of the core and to be wild distribution after the extension. The displacement after extension showed 0.02-0.06 m in the upstream slope, the maximum shear strain after extension was smaller than that before extension.

Numerical modeling on the stability of slope with foundation during rainfall

  • Tran, An T.P.;Kim, Ah-Ram;Cho, Gye-Chun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제17권1호
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    • pp.109-118
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    • 2019
  • The movement of soil along a slope during rainfall can cause serious economic damage and can jeopardize human life. Accordingly, predicting slope stability during rainfall is a major issue in geotechnical engineering. Due to rainwater penetrating the soil, the negative pore water pressure will decrease, in turn causing a loss of shear strength in the soil and ultimately slope failure. More seriously, many constructions such as houses and transmission towers built in/on slopes are at risk when the slopes fail. In this study, the numerical simulation using 2D finite difference program, which can solve a fully coupled hydromechanical problems, was used to evaluate the effects of soil properties, rainfall conditions, and the location of a foundation on the slope instability and slope failure mechanisms during rainfall. A slope with a transmission tower located in Namyangju, South Korea was analyzed in this study. The results showed that the correlation between permeability and rainfall intensity had an important role in changing the pore water pressure via controlling the infiltrated rainwater. The foundation of the transmission tower was stable during rainfall because the slope failure was estimated to occur at the toe of the slope, and did not go through the foundation.

Effect of the Holding Temperature and Vacuum Pressure for the Open Cell Mg Alloy Foams

  • Yue, Xue-Zheng;Hur, Bo-Young
    • 한국재료학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.309-315
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    • 2012
  • Metal foam has many excellent properties, such as light weight, incombustibility, good thermal insulation, sound absorption, energy absorption, and environmental friendliness. It has two types of macrostructure, a closed-cell foam with sealed pores and an open-cell foam with open pores. The open-cell foam has a complex macrostructure consisting of an interconnected network. It can be exploited as a degradable biomaterial and a heat exchanger material. In this paper, open cell Mg alloy foams have been produced by infiltrating molten Mg alloy into porous pre-forms, where granules facilitate porous material. The granules have suitable strength and excellent thermal stability. They are also inexpensive and easily move out from open-cell foamed Mg-Al alloy materials. When the melt casting process used an inert gas, the molten magnesium igniting is resolved easily. The effects of the preheating temperature of the filler particle mould, negative pressure, and granule size on the fluidity of the open cell Mg alloy foam were investigated. With the increased infiltration pressure, preheat temperature and granule sizes during casting process, the molten AZ31 alloy was high fluidity. The optimum casting temperature, preheating temperature of the filler particle mould, and negative pressure were $750^{\circ}C$, $400-500^{\circ}C$, and 5000-6000 Pa, respectively, At these conditions the AZ31 alloy had good fluidity and castability with the longest infiltration length, fewer defects, and a uniform pore structure.

강우특성을 고려한 불포화 잔적토 비탈면의 붕괴사례 연구 (Case Study on the Instability of the Slopes in Unsaturated Residual Soils Considering the Rainfall Characteristics)

  • 남삼헌;이영휘;오세붕
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.45-53
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    • 2015
  • 본 연구에서는 불포화토에 대한 압력판 추출시험을 수행하여 함수특성곡선을 구하고 불포화토의 삼축압축시험을 실시한 후, Geostudio 2007의 SEEP/W 해석 프로그램을 이용하여 부정류 침투해석을 수행하였으며, SLOPE/W 해석프로그램으로 비탈면 안정성을 검토하였다. 그 결과 모관흡수력 증가에 따라 순체적응력과 축차응력이 증가하고 겉보기점착력도 선형적으로 증가함으로 써 전단강도가 증가함을 알 수 있었다. 강우침투해석 결과 높은 음의 간극수압에서는 적은 강우량에도 간극수압의 증가폭이 크게 나타났고, 일정깊이 이하의 심도에서 지하수위의 상승을 제외하면 강우의 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. 비탈면의 파괴양상과 동일한 단면으로 파괴면을 일정하게 고정시켜 안정 해석한 결과 실제로 비탈면 파괴 시에 안전율이 1.0 이하로 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.

천부지권 압력 하 해포석의 비등방적 압축 특성 및 상전이 연구 (Anisotropic Compression Behavior and Phase Transition of Sepiolite Under Moderate Pressure Conditions)

  • 윤서희;이용재
    • 광물과 암석
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    • 제35권4호
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    • pp.423-430
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    • 2022
  • 자연산 해포석(Sepiolite, Mg8Si12O30(OH)4·12H2O)에 대해 물과 실리콘 오일을 압력매개체로 사용하여 압력 증가에 따른 구조적인 변화의 특성을 싱크로트론 X-선 회절 실험으로 연구하였다. 해포석은 실리콘 오일을 압력매개체로 사용한 환경에서는 약 3.6 GPa까지 압력의 증가에 따라 b-축이 비등방적으로 증가하는 음의 선형압축률(-0.0012 GPa-1)을 보이다가 7.7 GPa 에서는 감소하는 변화를 보였다. 물을 압력매개체로 사용한 실험에서는 b-축의 압력에 따른 증가의 정도가 약 두 배로 커지며(-0.0025 GPa-1) 강화된 음의 선형 압축률과 비등방적 압축 특성을 보이다가, 약 3.2 GPa, 280 ℃에서 스멕타이트 계열 광물인 스티븐자이트(Stevensite, Mg3Si4O10(OH)2·4H2O)로 상변화가 일어남이 XRD와 SEM을 통해 확인하였다. 해포석과 스티븐자이트의 체적탄성률(K0)과 선형압축률(β)를 구조적, 화학적으로 유사한 다른 광물의 값들과 비교하여 그 의미를 고찰하였다.

진공하중에 의한 Drain Board 타입 점토지반의 거동 특성 (Characteristics of Behavior of Brain Board - driven Clay Layers by Vacuum Loading)

  • 이송;양태선;박종찬;백영식
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제9권1호
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    • pp.45-58
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    • 1993
  • 준설매립지나 임해공업단지와 같은 연약점토지반 개량공법중의 하나가 페이퍼드레인공법이다. 페이퍼 드레인 공법은 Drain재로서 샌드 드레인 공법의 모래말뚝대신 card board paper를 사용한다. 본 연구에서는 페이퍼 드레인 공법에 많이 사용되는 3가지 종류의 드레인 보드를 타입한 시료와 드레인 보드를 타입하지 않은 무처리시료에 대하여 진공재하시험을 실시하여 압밀 특성을 파악하였다. 이러한 진공하중은 지하수위 변동없이 지반내의 간극수압을 저하시켜 압밀을 촉진시킬 수 있다. 시험결과, 진공압밀시험은 3차원압밀거동을 보이고 간극수압은 단시간에 음의 값이 된다. 그리고 non-woven board의 경우 지반 전체에 비교적 균등하게 진공하중이 작용한다. 하부에서 진공하중을 작용시킨 결과시료의 상부와 하부의 강도가 증가하는 결과를 얻었다.

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Effect of Extreme Rainfall on Cut Slope Stability: Case Study in Yen Bai City, Viet Nam

  • Tran, The Viet;Trinh, Minh Thu;Lee, Giha;Oh, Sewook;Nguyen, Thi Hai Van
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.23-32
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    • 2015
  • This paper addresses the effects of extreme rainfall on the stability of cut slopes in Yen Bai city, Northern Viet Nam. In this area, natural slopes are excavated to create places for infrastructures and buildings. Cut slopes are usually made without proper site investigations; the design is mostly based on experience. In recent years, many slope failures have occurred along these cuts especially in rainy seasons, resulting in properties damaged and loss of lives. To explain the reason that slope failure often happens during rainy seasons, this research analyzed the influence of extreme rainfalls, initial ground conditions, and soil permeability on the changes of pore water pressure within the typical slope, thereafter determining the impact of these changes on the slope stability factor of safety. The extreme rainfalls were selected based on all of the rainfalls triggering landslide events that have occurred over the period from 1960 to 2009. The factor of safety (FS) was calculated using Bishop's simplified method. The results show that when the maximum infiltration capacity of the slope top soil is less than the rainfall intensity, slope failures may occur 14 hours after the rain starts. And when this happens, the rainfall duration is the deciding factor that affects the slope FS values. In short, cut slopes in Yen Bai may be stable in normal conditions after the excavation, but under the influence of tropical rain storms, their stability is always questionable.