• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.47-58
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• 1997

지반계수와 지반형상에 포함된 불확실성 뿐만아니라 근사적인 수치모델링에 기인하여 현장 연약지반에 대하여 예측된 거동과 실제로 계측된 거동은 매우 상이한 경우가 많다. 이러한 예측 결과를 개선하기 위하여 본 논문에서는 다음사항을 고려하였다. 계측치로부터 현장지반의 물성치를 보다 적절히 추정하기 위하여 최적화 기법이 적용되었으며, 3차원 거동효과를 효과적으로 고려하기 위하여 등가의 모델이 적용되었다. 지반의 압밀과정에 영향을 주는 수정 Carnflay모델의 지반계수값을 현장에서 계측된 침하량과 간극수압을 바탕으로 BFGS기법을 적용하여 최적화하였으며, 최적화 기법은 일반적인 압밀 해석 프로그램인 SPINED에 적용되었다. 제안된 프로그램을 사용하여 연약지반의 시간의존적인 압밀거동을 적절히 예측할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.17-28
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• 1999

본 연구에서는 자연점토의 압밀에 대한 변형률속도의 영향을 해석하기 위하여 비선형 점탄소성 모델을 제안하였다. 연약지반의 점소성 거동은 유일한 유효응력-변형률-변형률속도 (equation omitted)의 관계식으로부터 구할 수 있다. Berthierville 점토에 대한 크리프실험, 다단계 하중실험, Relaxation실험과 같은 실내실험결과와 수치해석결과를 비교하였다. 제안된 점탄소성 모델을 사용하여 자연점토의 압밀거동을 비교적 정확히 예측할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.123-136
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• 2004

Terzaghi의 1차원 압밀이론은 그 유도과정에 있어 몇 가지 중요한 가정사항을 내포하고 있으며, 이로인해 이 이론을 연약 점토지반의 압밀거동에 적용하는데는 많은 모순이 발생할 수 밖에 없다. 특히, 미소변형 및 선형 물질함수에 대한 가정은 실제 현장의 압밀현상과 비교할 때 많은 오류를 발생시키는 원인으로 작용한다. 이러한 이유에서, Gibson 등은 물질함수의 비선형성을 고려할 수 있는 1차원 비선형 유한변형률 압밀이론에 대한 엄밀해를 발표하였다. 그러나, 이 이론은 연직배수공법이 적용된 일반적인 연약 점토지반의 압밀현상에는 적용시킬 수 없다는 단점을 내포하고 있다. 본 연구에서는 포화된 지반의 수직 및 수평방향 배수를 고려하며 지반의 자중 및 투수성과 압축성에 대한 물질함수의 비선형적 특성을 반영할 수 있는 압밀모델을 제안하였다. 또한 제안된 모델을 실제 압밀현상에 적용하기 위한 수치해석 기법을 개발하였다. 수치해석에 이용된 물질함수의 특성은 표준압밀 시험 및 로우셀 시험, 개량 표준압밀 시험등을 이용하여 산정되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.131-144
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• 1996

연약지반의 압밀침하속도를 증가시키고, 요구되는 전단강대를 얻기 위하여 연직배수재가 병행된 선행압밀하중공법이 널리 사용된다. 그러나 배수재가 설치된 연약지반의 압밀거동을 해석하기 위하여 아무리 정교한 수치해석기법을 사용하더라도 지반정수,수치모델링 및 계측시스템 등과 관련된 불확실성 때문에 실제 현장에서 관측되는 거동은 설계단계에서 예측된 거동과 종종 다르다. 본 연구에서는 simplex 방법 및 BFGS 방법의 역해석 기법을 축대칭 비선형 압밀해석 프로그램인 AXICON에 적용하였다. AXICON은 배수재가 설치된 연약지반의 압밀과정동안에 발생하는 압축성과 투수계수의 변화를 고려할 수 있는 유한차분해석 프로그램이다. 배수재가 설치된 연약지반의 압밀과정 초기 단계에서 계측된 거동을 바탕으로 본 프로그램에 적용된 역해석적 기법을 이용하여 압밀거동과 관련된 주요 설계변수를 최적화함으로써 장래의 압밀거동을 비교적 정확히 예측하는 것이 가능하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.61-73
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• 2004

일반 자연 점토지반의 투수계수는 다양한 응력수준에 따라 비선형적인 특성을 보이며, 이러한 지반 투수계수의 비선형성은 상재하중 재하시 지반의 압밀시간 및 지반 변형 특성에 영향을 주게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지반의 비선형 투수계수의 영향성을 고찰하기 위해 수정 Cam-clay 모델과 Biot의 압밀이론을 접목한 연립이론(Coupled theory)을 이용하여 FEM 수치해석을 실시하였다. 검토 결과 비선형 투수성은 비선형 특성을 나타내는 투수계수 변화비와 전체 간극비에 대한 평균 투수계수의 크기에 따라 지반 변형과 지중 과잉간극수압에 미치는 영향성이 상이하게 나타났다. 따라서, 보다 현장에 근접한 해석을 실시하기 위해서는 지반 투수계수의 변화비와 평균 투수계수의 크기에 따라 투수계수의 비선형 특성을 고려해야할 것인지를 판단해야 할 것이다.

• 산업기술연구
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• 제28권A호
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• pp.11-17
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• 2008

Applicability of hyperbolic settlement prediction method to consolidation settlement in the dredged and reclaimed ground was assessed by analyzing results of centrifuge tests modelling self-weight consolidation of soft marine clay. From 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 analyzing centrifuge model experiments. For the condition of surcharge loading, exact solution of consolidation settlement curve obtained by using Terzaghi's consolidation theory was compared with results predicted by the hyperbolic method. It was found to have its own inherent error to predict final consolidation settlement. From results of analyzing thc self-weight consolidation with time by using this method, it predicted relatively well in error range of 0.04~18% for the case of showing the linearity in the relationship between T vs T/S in the stage of consolidation degree of 60~90 %. However, it overestimated the final settlement with large errors if those relation curves were nonlinear.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.264-271
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• 2005

Sand pile method, such as sand drain method and sand compaction pile method, has been popularly used as an improvement method for soft clay grounds. The effect of accelerating consolidation of soft clay grounds has been evaluated with Barron's solution. By the way, the consolidation behavior of soft clay ground with sand piles strongly depends on both the nonlinear mechanical interaction between sand piles and surrounding clays and the degradation permeability of clays. In this paper, the method for determining consolidation parameters of soft clay ground with sand drains by using Barron's solution was proposed, through a series of numerical simulations. Through the method, the change in both volume compressibility and permeability during consolidation was reasonably evaluated.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권3호
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• pp.295-305
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• 2021

In this study, design charts for estimating consolidation settlement are proposed according to finite strain consolidation theory using a nonlinear constitutive relationship equation. Results of parametric sensitivity analysis shows that the final settlement, initial height, and initial void ratio exerted the greatest effect, and the coefficients of the void ratio-effective-stress. Proposed design charts were analyzed for three regions using a representative constitutive relationship equation that enables major dredged-reclaimed construction sites in Korea. The regional design charts can be calculated accurately for the final settlement because it is applied directly to the numerical analysis results, except for reading errors. A general design chart applicable to all marine clays is proposed through correlation analysis of the main parameters. A final self-weight consolidation settlement with various initial void ratios and initial height conditions should be estimated easily using the general design chart and constitutive relationship. The estimated final settlement using the general design chart is similar to the results of numerical analysis obtained using finite strain consolidation theory. Under an overburden pressure condition, design charts for estimating consolidation settlement are proposed for three regions in Korea.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권9호
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• pp.5-17
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• 2009

재하 하중에 의해 압밀 되는 지반에 관입 된 말뚝의 지지력을 예측하고자 MATLAB을 이용한 GUI환경에서 Pile NSF(Pile Negative Skin Friction)프로그램이 개발되었다. 본 연구에서 제안된 방법은 일차원 유한변위 압밀이론이 적용될 수 있도록 비선형 하중 전이법에 의한 일차원 토질-말뚝 모델 프로그램인 OpenSees 를 확장하였다. 개발된 프로그램은 압밀과정 중에 발생하는 토질-말뚝의 경계면 변화는 물론 유한 점토층의 저감이 고려되는 Mikasa의 유한변위이론을 융합하는 특성을 가지고 있다. 더 나아가 말뚝 타설 후에 재하성토에 의해 발생하는 지반의 압밀상태도 해석시에 고려할 수 있는 특징을 지니고 있다. 본 연구에서 제안된 방법에 의한 프로그램 해석은 부마찰력이 발생하는 말뚝에 대하여 말뚝 장기시험 사례 결과와 비교하여 타당성이 검증되었고, 압밀침하를 반영한 말뚝의 부마찰력 예측치는 측정된 결과와 잘 일치하고 있음을 보여주고 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권11호
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• pp.17-28
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• 2010

준설매립지반의 압밀을 촉진시키기 위하여 연직방향 뿐만 아니라 방사방향의 배수를 유도하는 연직배수공법이 많이 사용된다. 하지만, 일반적으로 준설된 매립지반의 자중압밀이 완료되기 이전에 연직배수공법이 적용되므로 준설 매립지반의 자중압밀이 진행되는 도중에 연직방향과 방사방향 배수를 동시에 고려하여 압밀거동을 예측하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 비선형 유한변형 자중압밀 과정에서 준설매립지반의 연직방향 및 방사방향을 모두 고려할 수 있는 새로운 해석방법을 제안하였다. 연직방향 비선형 유한변형 자중압밀은 Morris(2002)의 이론해와 PSDDF 해석 결과를 적용하고 방사방향 압밀은 Barron(1948)이 제시한 이론해를 도입하였다. 각 각의 압밀도를 Carillo(1942)의 제안식을 적용하여 연직방향과 방사방향 배수를 고려한 준설매립지반의 자중압밀을 예측하는 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제안한 해석방법을 검증하기 위해 연직배수재가 설치된 대형자중압밀 시험을 수행한 후 해석결과와 비교하여, 제안한 해석방법이 실험결과를 잘 예측할 수 있음을 알 수 있었다.