• Geomechanics and Engineering
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• 제35권4호
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• pp.385-393
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• 2023

To analyze the consolidation with horizontal sand drains, the plane strain consolidation model under multi-ramp loading is established, and its corresponding analytical solution is derived by using the separation of variables method. The proposed solution is verified by the field measurement data and finite element results. Then, the effects of the loading mode and stress distribution on consolidation and dissipation of pore pressure are investigated. At the same time, the influence of hydraulic conductivity and thickness of sand blankets on soil consolidation are also analyzed. The results show that the loading mode has a significant effect on both the soil consolidation rate and generation-dissipation process of pore water pressure. In contrast, the influence of stress distribution on pore pressure dissipation is obvious, while its influence on soil consolidation rate is negligible. To guarantee the fully drained condition of the sand blanket, the ratio of hydraulic conductivity of the sand blanket to that of clay layer k_d/k_v should range from 1.0×10⁴ to 1.0×10⁶ with soil width varying from 100 m to 1000 m. A larger soil width correspondingly needs a greater value of kd/kv to make sure that the pore water can flow through the sand blanket smoothly with little resistance. When the soil width is relatively small (e.g., less than 100 m), the effect of thickness of the sand blanket on soil consolidation is insignificant. And its influence appears obvious gradually with the increase of the soil width.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.132-145
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• 2016

잠제와 같은 중력식구조물 하부 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 토립자 내 간극의 체적변화를 일으키는 과정에서 과잉간극수압이 크게 발생될 수 있고, 이에 따른 유효응력의 감소에 의하여 구조물 근방 및 하부의 해저지반에 액상화가 발생될 수 있다. 지반액상화가 발생 및 발달되면 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아진다. 본 연구에서는 2차원수치파동수로를 불규칙파동장으로 확장한 수치해석법과 유한요소법에 기초한 탄 소성지반응답용 수치해석프로그램을 적용하여 규칙파동장 하에서 잠제의 변위, 그리고 해저지반 내에서 간극수압(진동성분과 잔류성분), 간극수압비 등과 같은 지반거동의 시 공간변화로부터 액상화 가능성을 정량적으로 평가한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.177-190
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• 2016

잠제와 같은 중력식구조물 하부 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 토립자내 간극의 체적변화를 일으키는 과정에서 과잉간극수압이 크게 발생될 수 있고, 이에 따른 유효응력의 감소에 의하여 구조물 근방 및 하부의 해저지반에 액상화가 발생될 수 있다. 지반액상화가 발생 및 발달되면 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아진다. 이에 대하여 Lee et al.(2016)은 규칙파를 대상으로 검토하였고, 여기서는 불규칙파랑을 대상으로 규칙파 해석에서 적용된 동일한 수치해석법을 적용하여 불규칙파동장하에서 잠제의 동적변위, 그리고 해저지반내에서 간극수압(진동성분과 잔류성분), 간극수압비 등과 같은 지반거동의 시 공간변화를 규칙파의 경우와 대비하면서 액상화 가능성을 정량적으로 평가한다. 이로부터 한정된 본 계산결과이지만 잠제하의 해저지반내에서 액상화 평가시 불규칙파의 유의파에 해당하는 파랑조건을 규칙파로 해석하는 것이 더욱 안정적인 설계로 된다는 등의 중요한 결과를 도출할 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권2호
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• pp.31-44
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• 1992

지진하중을 받는 완전포화된 모래지반위에 구조물이 있을 경우(비등방상태) 또는 없을 경우 (등방상태)에 대하여 액화의 가능성을 평가하고 간극수압의 발생을 예측하기 위하여 확률론적 그리고 통계적 방법을 사용하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 포화된 모래지반의 등방, 비등방상태하의 전단강도와 반복하중과 의 관계를 나타내는 동적전단강도계수들이 제시되었다. 이 전단강도계수들을 사용하여 지진에 의하여 발생되는 간극수압을 예측하는 프로그램과 그리고 저항과 하중계수들에 내포되어 있는 불확실성을 고려하여 액화가 일어날 확률을 구하는 프로그램을 3차원 Random Field Model을 사용하여 개발 하였다. 개발된 프로그램을 하나의 예제에 적용하였다. 그결과 등방상태가 비등방상태보다도 액화의 가능성이 높았고 상재하중이 커질수록 액화의 가능성은 낮았다. 또한 간극수압비는 Kc 값이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.84-97
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• 2019

연구목적 : 연약지반의 압밀침하는 연약 점토층 상하부에 분포하는 지층의 투수성(경계조건), 점토층의 두께, 그리고 하중 재하 폭에 따라 간극수압 분포특성이 달라짐에도 불구하고, 현재 설계의 대부분은 점토층의 깊이에 따른 초기간극비가 일정하다는 가정 하에 제안된 Terzaghi 1차원 압밀이론에 의한 아이소크론(Isochrone)을 이용하여 압밀시간을 산정하고 있다. 연구방법 : 따라서 본 연구에서는 하중 재하 폭, 점토층의 두께, 그리고 점토층 하부의 배수조건이 변화할 때 발생하는 과잉간극수압 소산형태를 수치해석적 방법으로 점토의 깊이별로 시간에 따른 과잉간극수압 변화를 체크하고, 이를 Terzaghi 1차원 압밀이론에 의한 아이소크론과 비교 분석하여 합리적인 압밀시간 결정방법을 제시하고자 한다. 연구결과 : 본 연구 결과, Terzaghi가 제안한 압밀도-시간계수 곡선에 가장 이상적인 경우가 아닌 경우에는 Terzaghi 1차원 압밀이론에 의한 압밀도-시간계수 곡선, 압밀시간 산정에 유의해야 하며, 가능한 수치해석에 의한 압밀도-시간계수 곡선을 사용하여 압밀시간을 산정하여야 한다.

• 지질공학
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• 제12권4호
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• pp.459-469
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• 2002

재성형된 해성점토 시료를 연직·수평방향으로 채취하여 표준압밀시험(SCT)과 일정변형률속도 압밀시험(CRSC)을 실시하여 연약 해성점토지반에 대한 압밀정수들의 구성관계를 확인하였다. 또한, 불교란 교란 화강암질 풍화토의 표준·일정변형률속도 압밀시험을 통하여 화강암질 풍화토에 대한 압밀 정수들의 특성과 적용성을 고찰하였다. 그 결과 해성점토 시료의 연직·수평방향과 표준·일정변형률속도압밀시험 방법에 따라 선행압밀응력, 압축지수, 과잉간극수압, 간극수압비 등이 달리 산정됨을 알 수 있었다. 또한, 불교란·교란 화강암질 풍화토 시료에서도 해성점토와 유사하게 과압밑·정규압밀 구간에서 압밀정수들의 변화를 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.95-107
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• 2012

반복하중에 의하여 유발되는 과잉간극수압 예측의 중요성은 잘 알려져 있지만 이를 고려한 유효응력해석은 수치 모델 변수 산정의 어려움으로 인하여 극히 드물게 수행되고 있다. 본 논문에서는 반복하중에 의하여 흙에 발생하는 과잉간극수압을 예측하는 새로운 응력 기반 수치적 모델을 개발하였다. 본 모델의 가장 큰 장점은 진동삼축시험으로 부터 획득된 CSR-N 곡선만으로 모든 변수를 결정할 수 있다는 점이다. 이 모델의 추가적인 장점은 모든 하중형태에 대해서 적용될 수 있으므로 시간영역 유효응력해석 프로그램에 적용될 수 있다는 점이다. 개발된 모델의 정확성은 문헌에 제시된 시험결과와 국내에서 수행된 시험결과와의 비교를 통하여 검증되었다. 나아가 기존의 응력기반 모형과의 성능 비교 결과 제안된 모델은 정확성과 사용 편리성이 모두 우수한 것으로 나타났다.

• 한국농공학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.61-69
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• 2004

The aim of the work described in this paper was to confirm the application of the equation of the soil-water characteristic curves on an unsaturated soil. A series of suction test for unsaturated soils was conducted on the selected 4 kinds of soil using modified pressure extractor apparatus. And it was carried out to analyse The experimental parameters which can be describe the soil-water characteristics, were determined by using the data obtained from the experiment. From the results, it was found that The matric suction varied according to the grain size distribution, amount of fine grain particles and void ratio. Also it was found that the residual degree of saturation was decreased with in crease of the void ratio, but the pore size distribution index and air entry value were increased with in crease of the void ratio. And The application of the soil-water characteristic curve equation was confirmed for the various conditions and the various state by the comparison between the measured degree of saturation and the predicted degree of saturation.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권6호
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• pp.805-820
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• 2016

A fully coupled non-linear effective stress response finite difference (FD) model is built to survey the counter-intuitive recent findings on the reliance of pore water pressure ratio on foundation contact pressure. Two alternative design scenarios for a benchmark problem are explored and contrasted in the light of construction emission rates using the EFFC-DFI methodology. A strain-hardening effective stress plasticity model is adopted to simulate the dynamic loading. A combination of input motions, contact pressure, initial vertical total pressure and distance to foundation centreline are employed, as model variables, to further investigate the control of permanent and variable actions on the residual pore pressure ratio. The model is verified against the Ghosh and Madabhushi high acceleration field test database. The outputs of this work are aimed to improve the current computer-aided seismic foundation design that relies on ground's packing state and consistency. The results confirm that on seismic excitation of shallow foundations, the likelihood of effective stress loss is greater in deeper depths and across free field. For the benchmark problem, adopting a shallow foundation system instead of piled foundation benefitted in a 75% less emission rate, a marked proportion of which is owed to reduced materials and haulage carbon cost.

• 한국농공학회논문집
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• 제57권1호
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• pp.11-23
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• 2015

In this study the laboratory test for hydraulic conductivity and the seepage analysis with finite element method on measurement section of sea dike embankment were performed for the purpose of estimating the relative density of embankment from the measured pore water pressures, and both results of the test and the analysis were coupled with the method of estimating seepage blocking state with the hydraulic head loss rate in sea dike embankment. The relationship of void ratio vs hydraulic head loss rate was obtained by setting hydraulic conductivity as common ordinate on the relationships between the void ratio and the hydraulic conductivity and between the hydraulic conductivity and the hydraulic head loss rate. The void ratio on the segment between measuring points was calculated from the coupled relationship of the void ratio vs the hydraulic conductivity. The allowable upper and lower limits of hydraulic head loss rate and those of void ratio on the safety were generated from the coupled relationship between the laboratory compaction test and the sedimentation test. Current hydraulic head loss rate and void ratio were evaluated in the allowable range between upper and lower limits.