• 제목/요약/키워드: Reduced-scale laboratory tests

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Application of Digital Image Correlations (DIC) Technique on Geotechnical Reduced-Scale Model Tests

  • Tong, Bao;Yoo, Chungsik
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.33-48
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    • 2022
  • This paper presents illustrative examples of the application of advanced digital image correlation (DIC) technology in the geotechnical laboratory tests, such as shallow footing test, trapdoor test, retaining wall test, and wide width tensile test on geogrid. The theoretical background of the DIC technique is first introduced together with fundamental equations. Relevant reduced-scale model tests were then performed using standard sand while applying the DIC technique to capture the movement of target materials during tests. A number of different approaches were tried to obtain optimized images that allow efficient tracking of material speckles based on the DIC technique. In order to increase the trackability of soil particles, a mix of dyed and regular sand was used during the model tests while specially devised painted speckles were applied to the geogrid. A series of images taken during tests were automatically processed and analyzed using software named VIC-2D that automatically generates displacements and strains. The soil deformation field and associated failure patterns obtained from the DIC technique for each test were found to compare fairly well with the theoretical ones. Also shown is that the DIC technique can also general strains appropriate to the wide width tensile test on geogrid, It is demonstrated in this study that the advanced DIC technique can be effectively used in monitoring the deformation and strain field during a reduced-scale geotechnical model laboratory test.

계단식 보강토옹벽의 파괴 메카니즘 연구 (Failure Mechanism of Geosynthetic-Reinforced Segmental Retaining Wall in a Tiered Configuration)

  • 유충식;정혁상;이봉원
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.13-19
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    • 2004
  • 본 연구에서는 계단식 보강토 옹벽의 파괴메카니즘 연구를 위해 모형실험을 실시한 내용을 다루었다. 보강토옹벽의 모형실험은 성균관대학교 내의 지반시험장에 시험 시공한 계단식보강토옹벽의 원형을 축소하여 모사하였으며, 상사법칙을 이용하여 보강통옹벽에 사용된 재료의 크기 및 물성치를 원형에 가깝도록 축소하여 파괴메카니즘 분석에 신뢰성을 높였다. 또한 파괴메카니즘 분석을 위해 종전의 재하실험 방식과는 달리 자중에 의한 파괴가 가능해짐으로써 원형에 가까운 파괴 형상을 모사 할 수 있었다. 모형 실험의 내용으로는 보강토옹벽의 영향인자라고 할 수 있는 이격거리의 변화 및 보강재 길이변화에 따른 파괴 양상을 분석하였다.

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축소모형실험에 의한 반복하중 작용시 지오그리드 감쌈 쇄석말뚝의 비배수 거동 특성 (Undrained Characteristics of Geogrid-Encased Stone Column under Cyclic Load Using Reduced-Scale Model Tests)

  • 최진욱;이대영;유충식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.109-120
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    • 2013
  • 본 논문에서는 반복하중 작용시 연약지반에 설치된 토목섬유 감쌈 쇄석말뚝의 비배수거동특성을 다루었다. 모형실험을 통해 점성토 지반에 적용된 지오그리드 감쌈 쇄석말뚝의 침하량, 과잉간극수압, 응력분담비 그리고 지오그리드 변형률의 변화특성을 기존의 쇄석말뚝과 비교하여 분석하였다. 실험결과를 통하여 연약지반에 설치된 GESC는 단기하중 재하시 쇄석기둥의 변형을 토목섬유의 인장력으로 구속 시켜 변형저항력의 증가와 침하저감 효과가 있음을 알 수 있으며 지오그리드의 최대 변형률은 1.2D와 1.5D에서 발생하는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 반복하중 재하시 지오그리드 감쌈 쇄석말뚝에서의 지오그리드 감쌈 효과와 치환율이 쇄석말뚝에 미치는 영향을 고찰하였다.

실내실험에 의한 수평보강재로 보강된 터널막장의 거동 (Behavior of a tunnel face reinforced with longitudinal pipes - laboratory investigation)

  • 유충식;양기호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.91-100
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    • 2002
  • 본 논문에서는 수평보강재로 보강된 터널막장의 거동에 관한 내용을 다루었다. 터널막장 보강공법에 있어서 보강조건이 막장의 수평변위 및 지표침하에 미치는 영향을 고찰하기 위해 축소 모형실험을 수행하였다. 실험결과 수평보강재로 터널막장을 보강할 경우 막장의 변위 및 지표침하가 현저히 감소하는 것으로 나타나 도심지 터널시공에 있어서 지반거동 억제를 위한 보조 공법으로서 효과적으로 적용될 수 있는 것으로 나타났다. 아울러 지반거동 억제 효과는 보강조건에 따라 현저히 차이를 보이는 것으로 나타났다. 본 고에서는 연구결과를 종합하여 실무 적용시 주안점을 고찰하였다.

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축소모형실험을 이용한 지반굴착시 주변 지반 거동 연구 (Laboratory investigation on deep excavation-induced ground movements)

  • 유충식;이성우;이봉원
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1476-1483
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    • 2005
  • This paper presents the results of small scale model tests on the behavior of propped wall and ground movements during deep excavation. Small scale model tests were performed in order to investigate the effects of various influencing factors on the deep excavation, such as stiffness of ground and unsupported span length. The results of model tests indicated that the wall behavior is significantly influenced not only by the stiffness of ground but by the over-excavation, and that the wall behavior can be reduced by decreasing the unsupported span length and increasing the stiffness of ground.

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EVALUATION OF SHEAR BEHAVIOR OF LARGE GRANULAR MATERIALS WITH DIFFERENT PARTICLE SIZES BY TRIAXIAL TEST AND NUMERICAL SIMULATION

  • Kim, Bum-Joo;Sagong, Myung
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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    • pp.55-60
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    • 2010
  • Rockfill zones in CFRD consist typically of large granular materials, usually the maximum particle size up to several meters, which makes laboratory testing to determine the mechanical properties of rockfill difficult. Commonly, the design strength of the rockfills is obtained by scaling down the original rockfill materials and performing laboratory strength tests for the reduced size materials. The objective of the present study is to investigate the effect of particle size on the shear behavior and the strength for granular materials. A series of large-scale triaxial tests was conducted on large granular materials with the maximum particle size varying from 20 to 50mm. The test results showed that overall shear behaviors were similar between the samples with different particle sizes while there were slight differences in the magnitudes of the peak shear stress between the samples. In addition, a simulation of the granular material with the max. particle size of 20mm was performed using DEM code, $PFC^{2D}$, and compared with the test results. The deviatoric stress versus strain behaviors of experimental and numerical tests were found to be matched well up to the peak stress state.

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지오그리드 감쌈 Stone Column 제작 방안에 대한 실험적 연구 (Laboratory Investigation on Construction Method of Geogrid Encased Stone Column)

  • 이대영;유충식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.73-80
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    • 2011
  • 본 논문에서는 지오그리드 감쌈쇄석말뚝 공법의 현장적용을 위한 지오그리드 감쌈 제작방법 에 관한 실험적 내용을 다루었다. 지오그리드 감쌈 제작방법에 따른 지오그리드 쇄석기둥의 지지력 증가 특성과 변형특성 평가를 위해 중대형 압축시험을 수행하였다. 실험결과를 통해 지오그리드 감쌈 제작시 지오그리드 겹침 제작은 효율적인 방법임을 알 수 있으며,쇄석기둥 상부영역에서 지오그리드 감쌈 제작방법에 따른 접합부위의 품질관리 방안이 중요함을 알 수 있다. 실험결과를 통해 현장적용시 GESC의 충분한 보강효과를 발휘하기 위한 지오그리드 감쌈 제작 방안을 제시하였다.

보강토 구조물 파괴 메카니즘에 관한 연구 (Investigation on Failure Mechanism of Geosynthethic Reinforced Slopes)

  • 유충식;김기연;이성우;이봉원
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.19-28
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    • 2005
  • 본 논문은 보강 사면 파괴메카니즘을 알아보기 위하여 실제 보강 사면을 1/5로 축소하여 실내 실험을 수행하였다. 상사 법칙을 적용하여 모형에 대한 제원을 산정하였으며 실제 시공 조건과 유사한 방법으로 모형 사면을 조성하였다. 보강 사면 파괴 메카니즘을 알아보기 위한 축소 모형 실험은 상대 밀도, 경사, 수직 간격에 따라 성공적으로 수행되었다.

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지오셀 특성 변화에 따른 하중지지력 연구 (Experimental Study of the Changing Characteristics of Geocell with Load Carrying capacity)

  • 홍승록;최진욱;유충식;이대영;이수형;유인균
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.1-13
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    • 2013
  • 본 논문에서는 투수성 포장 하부구조의 지반에 지오셀 보강에 따른 거동특성을 다루었다. 지오셀을 이용한 포장구조체의 하중지지력 증가효과를 고찰하기 위하여 지오셀 결합부의 유형, 벽 두께, 직경을 변화시켜가며 총 9가지의 실험 케이스의 실내 축소모형실험을 진행하여 무보강 투수성 포장에 비해 지오셀로 보강된 포장 하부구조에서 더 큰 지지력이 발현 되는 것으로 나타났고 지오셀의 단면 형태의 관계 없이 거의 일정한 하중 지지력을 보이는 것으로 나타났다. 또한 지오셀 속채움 시 지오셀의 형상은 직경 30cm, 두께 1.8mm에서 가장 지지 효과가 크게 나타나는 것을 알 수 있었다.

지중송전관로 유동화 뒷채움재의 시공성 평가 (Evaluation of Construction Applicability for Slurry Backfill Materials of Underground Power Cable)

  • 김대홍;조화경;오기대;이대수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1068-1075
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    • 2006
  • Flow-able backfill is known as soil-cement slurry, void fill, and controlled low-strength material (CLSM). The benefits of CLSM include reduced equipment costs, faster construction, re-excavation in the future, and the ability to place material in confined spaces such as narrow parts nearly impossible for compaction or perimeter of underground power cables. A review of some recent full-scale tests carried out by KEPRI on slurry backfill materials for application in underground power cable was presented. Based on this research, applicability was assessed and compare to results of laboratory tests for improved slurry materials with optimal mixture contents.

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