• Computers and Concrete
• /
• 제18권2호
• /
• pp.201-214
• /
• 2016

In this paper, a multilaminate based model have been developed and presented to predict the strain hardening behavior of rock. In this multilaminate model, the stress-strain behavior of a material is obtained by integrating the mechanical response of an infinite number of predefined oriented planes passing through a material point. Essential features such as the variable deformations hypothesis and multilaminate model are discussed. The methodology to be discussed here is modeling of strains on the 13 laminates passing through a point in each loading step. Upon the presented methodology, more attention has been given to hardening in non-linear behaviour of rock in going from the peak to residual strengths. The predictions of the derived stress-strain model are compared to experimental results for marble, sandstone and dense Cambria sand. The comparisons demonstrate the ability of this model to reproduce accurately the mechanical behavior of rocks.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제35권1호
• /
• pp.67-80
• /
• 2023

Due to the nature of the conjunctive Cone Penetration Test(CPT), which does not verify the actual sample directly, geotechnical engineers commonly classify the underground geomaterials using CPT results with the classification diagrams proposed by various researchers. However, such classification diagrams may fail to reflect local geotechnical characteristics, potentially resulting in misclassification that does not align with the actual stratification in regions with strong local features. To address this, this paper presents an objective method for more accurate local CPT soil classification criteria, which utilizes C4.5 decision tree models trained with the CPT results from the clay-dominant southern coast of Korea and the sand-dominant region in South Carolina, USA. The results and analyses demonstrate that the C4.5 algorithm, in conjunction with oversampling, outlier removal, and pruning methods, can enhance and optimize the decision tree-based CPT soil classification model.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제16권5호
• /
• pp.547-558
• /
• 2018

Studies of soil dynamic properties in Malaysia are still very limited. This study aims to investigate the dynamic properties of two selected tropical residual soils (i.e., Sandy Clay and Sandy Silt) and a sand mining trail (Silty Sand) in Peninsular Malaysia using 1g shaking table test. The use of 1g shaking table test for soil dynamic testing is often constrained to large strain level and small confining pressure only. Three new experimental setups, namely large laminar shear box test (LLSBT), small chamber test with positive air pressure (SCT), and small sample test with suction (SSTS) are attempted with the aims of these experimental setups are capable of evaluating the dynamic properties of soils covering a wider range of shear strain and confining pressure. The details of each experimental setup are described explicitly in this paper. Experimental results show that the combined use of the LLSBT and SCT is capable of rendering soil dynamic properties covering a strain range of 0.017%-1.48% under confining pressures of 5-100 kPa. The studied tropical residual soils in Malaysia behaved neither as pure sand nor clay, but show a relatively good agreement with the dynamic properties of residual soils in Singapore. Effects of confining pressure and plasticity index on the studied tropical residual soils are found to be insignificant in this particular study.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제35권4호
• /
• pp.425-436
• /
• 2023

An effective tool for researching actual problems in geotechnical and mining engineering is to conduct physical modeling tests using similar materials. A reliable geometric scaled model test requires selecting similar materials and conducting tests to determine physical properties such as the mixing ratio of the mixed materials. In this paper, a method is proposed to determine similar materials that can reproduce target properties using a polynomial model based on experimental results on modeling materials using a gypsum-sand mixture (GSM) to simulate rocks. To that end, a database is prepared using the unconfined compressive strength, elastic modulus, and density of 459 GSM samples as output parameters and the weight ratio of the mixing materials as input parameters. Further, a model that can predict the physical properties of the GSM using this database and a polynomial approach is proposed. The performance of the developed method is evaluated by comparing the predicted and observed values; the results demonstrate that the proposed polynomial model can predict the physical properties of the GSM with high accuracy. Sensitivity analysis results indicated that the gypsum-water ratio significantly affects the prediction of the physical properties of the GSM. The proposed polynomial model is used as a powerful tool to simplify the process of determining similar materials for rocks and conduct highly reliable experiments in a physical modeling test.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제37권4호
• /
• pp.359-370
• /
• 2024

The primary goal of this study is to evaluate the migration of fine granular materials into overlying layers under cyclic loading using a modified large-scale triaxial system as a physical model test. Samples prepared for the modified large-scale triaxial system comprised a 60 mm thick gravel layer overlying a 120 mm thick subgrade layer, which could be either tailings or railway sand. A quantitative analysis of the migration of fine granular materials was based on the mass percentage and grain size of migrated materials collected in the gravel. In addition, the cyclic characteristics, i.e., accumulated axial strain and excess pore water pressure, were evaluated. As a result, the total migration rate of the railway sand sample was found to be small. However, the total migration rate of the sample containing tailings in the subgrade layer was much higher than that of the railway sand sample. In addition, the migration analysis revealed that finer tailings particles tended to be migrated into the upper gravel layer easier than coarser tailings particles under cyclic loading. This could be involved in significant increases in excess pore water pressure at the last cycles of the physical model test.

• 한국석유지질학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2008

오일샌드는 비재래형(unconventional) 석유자원의 하나로서 비투멘(bitumen), 물, 점토, 모래의 혼합물이다. 오일샌드 비투멘은 API 비중이 $8-14^{\circ}$이고 점도가 10,000 cP 이상인, 매우 무겁고 점성이 큰 탄화수소 자원으로서 일반적으로 지표나 천부퇴적층에서 유동성을 갖지 않는다. 오일샌드 비투멘은 주로 캐나다 앨버타주와 사스캐추완주에 분포하고 있으며, 캐나다에만 원시부존량이 1조 7천억 배럴, 확인매장량이 1천 7백억 배럴에 달한다. 대부분은 앨버타주 포트 멕머레이(Fort McMurray) 인근의 아사바스카(Athabasca), 콜드레이크(Cold Lake), 피스리버(Peace River) 지역에 매장되어 있다. 캐나다 오일샌드 저류지층은 아사바스카 지역의 멕머레이층(McMurray Fm)과 클리어워터층(Clearwater Fm), 콜드레이크 지역의 멕머레이층(McMurray Fm), 클리어워터층(Clearwater Fm), 그랜드래피드층(Grand Rapid Fm), 피스리버 지역의 블루스카이층(Bluesky Fm)과 게팅층(Gething Fm)이다. 이들 지층은 하부 백악기 지층으로서 중생대 초-중기에 발생한 북미판과 태평양판의 충돌과 그로 인한 대륙전면분지(foreland basin)의 형성과정에서 퇴적되었다. 분지의 기반암은 복잡한 지형을 갖는 고생대 탄산염암이며, 그 위에 북미대륙 북쪽의 보레알해(Boreal Sea)로부터 현재의 북미대륙 서부를 남북으로 관통하는 전기백악기내해로(Early Cretaceous Interior Seaway)를 따라 해침이 발생하면서 오일샌드 저류지층이 형성되었다. 세 개의 주요 오일샌드 분포지역 가운데 80% 이상의 오일샌드를 매장하고 있는 아사바스카 지역의 저류지층인 멕머레이층과 크리어워터층의 최하부층원인 와비스코 층원(Wabiskaw Mbr)은 전기 백악기 시기의 해침층서를 잘 반영하고 있다. 멕머레이층 하부에는 하성기원의 퇴적층이 발달하고, 상부로 가면서 점차로 조석기원의 천해 퇴적층이 우세해지며, 와비스코 층원에 와서는 의해 세립질 퇴적층이 광역적으로 분포한다. 이러한 해침기원의 상향 세립화 경향은 아사바스카 오일샌드 부존지역에서 일반적으로 관찰된다. 오일샌드 부존지층은 일반적으로 불균질 저류층이며, 주요 저류층은 하성퇴적층이나 에스츄어리(estuary) 기원의 퇴적층에 발달한 하도-포인트 바 복합체(channel-pont bar complex)이다. 이러한 하도-포인트바 복합체는 범람원 및 조수평원 세립질 퇴적층이나 만-충진(bay-fill) 퇴적층과 함께 멕머레이층을 형성한다. 멕머레이층 상부에 오는 와비스코 층원은 주로 외해 세립질 퇴적층으로 이루어져 있으나, 멕머레이층을 대규모로 침식하는 하도사암층이 지역적으로 발달하기도 한다. 캐나다에서 오일샌드는 주로 노천채굴(surface mining)과 심부열회수(in-situ thermal recovery) 방식으로 생산한다. 50 m 미만의 심도에 묻혀있는 오일샌드는 노천채굴 방식으로 회수하여 비투멘 추출(extraction)과 개질(upgrading)과정을 거쳐 합성원유(synthetic crude oil)로 생산된다. 반면에 150-450 m 심도에 묻혀있는 오일샌드는 주로 심부열회수 방식으로 비투멘을 회수하여 비교적 간단한 비투멘 블렌딩(blending)과정을 통해 유동성을 증가시켜 정유시설로 운반한다. 심부열회수 방식으로 오일샌드를 개발할 경우 주로 스팀주입중력법(SAGD: Steam Assisted Gravity Drainage)이나 주기적스팀강화법(CSS: Cyclic Steam Stimulation)이 사용된다. 이러한 방법들은 저류층에 스팀을 주입하여 저류층 내의 온도를 상승시킴으로써 비투멘의 유동성을 증가시켜 회수하는 기술을 사용한다. 따라서 오일샌드 저류층 내부의 스팀전파효율을 결정하는 저류지층의 주요 지질특성에 대한 이해가 선행되어야 효과적인 생산설계와 효율적인 생산을 수행할 수 있다. 오일샌드 생산에 영향을 미치는 저류층의 주요 지질특성에는 (1)비투멘 샌드층의 두께(pay) 및 연결성(connectivity), (2) 비투멘 함량, (3) 저류지역 지질구조, (4) 이질배플(mud baffle)이나 이질프러그(mud plug)의 분포, (5) 비투멘 샌드층에 협재하는 이질퇴적층의 두께 및 수평연장성(lateral continuity), (6) 수포화층(water-saturated sand)의 분포, (7) 가스포화층(gas-saturated sand)의 분포, (8) 포인트바의 성장방향성, (9) 속성층(diagenetic layer)의 분포, (10) 비투멘 샌드층의 조직특성 변화 등이 있다. 이러한 지질특성에 대한 고해상의 분석을 통해 보다 효과적인 오일샌드 개발이 달성될 수 있을 것이다.

• 대한지하수환경학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.59-65
• /
• 2000

변동수압에 의한 포화 사질층의 연직 간극수압 분포를 이론 및 실험적으로 연구하였다. 실험에 의해 모래표면에 작용하는 수압은 모래층으로 전달되며 진폭이 감쇠하고 상이 지연되며, 유효응력이 0이 되는 액상화 현상이 특별조건에서 발생한다. 이러한 실험결과는 탄성 대수층에 대한 지하수문제와 같은 이론으로 잘 설명된다. 해석에 의한 액상화의 주요 특징은 다음과 같다: 1)액상화 심도는 진폭 및 변동수압의 주파수 증가에 따라 증가한다. 2)수량(水量)의 증가와 모래층 내의 공기가 많아짐에 따라 액상화 심도가 증가한다. 특히, 공기의 적은 양도 액상화에 크게 영향을 미친다. 3) 압축율이 증가함에 따라 액상화 심도는 감소한다. 4)투수 계수값이 어느 특정값 이상이 되면 투수계수 값이 증가함에 따라 액상화 심도는 감소한다.

• 한국측량학회지
• /
• 제31권6_2호
• /
• pp.529-538
• /
• 2013

Coastline is the most dynamic part of seascape since its shape is affected by various factors. Coastal zone is an area with immense geological, geomorphological and ecological interest. Monitoring coastal change is very important for safe navigation, coastal resource management. This paper shows a result of monitoring coastal morphological changes using Remote Sensing and GIS. Study was carried out to obtain intensity of erosion, deposition and sand bar movement in the Red River Delta. Satellite images of ALOS/AVNIR-2 and Landsat were used for the monitoring of coastal morphological changes over the period of 1975 to 2009. Band rationing and threshold technique was used for the coastline extraction. Tidal levels at the time of image acquisition varied from -0.89m to 2.87m. Therefore, coastline from another image at a different tidal level in the same year was considered to get the corrected coastline by interpolation technique. A series of points were generated along the coastal line from 1975 image and were established as reference points to see the change in later periods. The changes were measured in Euclidean distances from these reference points. Positive values represented deposition to the sea and negative values are erosion. The result showed that the Red river delta area expanded to the sea 3500m in Red river mouth, and 2873m in Thai Binh river mouth from 1975 to 2009. The erosion process occurred continuously from 1975 up to now with the average magnitude 23.77m/year from 1975 to 1989 and 7.85m/year from 2001 to 2009 in Giao Thuy area. From 1975 to 2009, total 1095.2ha of settlement area was eroded by sea. On the other hand, land expanded to the sea in 4786.24ha of mangrove and 1673.98ha of aquaculture.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제34권3호
• /
• pp.251-265
• /
• 2023

In urban construction projects, it is crucial to evaluate the impacts of excavation-induced ground movements in order to protect surrounding structures. These ground movements resulting in damages to the neighboring structures and facilities (i.e., parking basement) are of main concern for the geotechnical engineers. Even more, the danger exists if the nearby structure is an ancient or masonry brick building. The formations of cracks are indicators of structural damage caused by excavation-induced ground disturbances, which pose issues for excavation-related projects. Although the effects of deep excavations on existing brick masonry walls have been thoroughly researched, the impact of twin excavations on a brick masonry wall is rarely described in the literature. This work presents a 3D parametric analysis using an advanced hypoplastic model to investigate the responses of an existing isolated brick masonry wall to twin perpendicular excavations in dry sand. One after the other, twin perpendicular excavations are simulated. This article also looks at how varying sand relative densities (D_r = 30%, 50%, 70%, and 90%) affect the masonry wall. The cracks at the top of the wall were caused by the hogging deformation profile caused by the twin excavations. By raising the relative density from 30% to 90%, excavation-induced footing settlement is greatly minimized. The crack width at the top of the wall reduces as a result of the second excavation in very loose to loose sand (D_r = 30% and 50%). While the crack width on the top of the wall increases owing to the second excavation in medium to very dense sand (D_r = 70% and 90%).

• 생태와환경
• /
• 제44권4호
• /
• pp.385-395
• /
• 2011

본 연구는 하천준설 및 골재채취로 인하여 2개의 웅덩이가 직렬로 발생하였을 때, 이동상 실내실험을 수행하여 웅덩이의 적응과정과 응답특성을 분석하였다. 웅덩이의 되메우기 과정은 웅덩이 상류에서 발달한 사주의 영향을 받지만, 웅덩이 하류에서는 웅덩이에서 유사가 포착되어 사주가 발달되지 않았으며, 하상이 지속적으로 저하되었다. 웅덩이의 되메우기가 진행될 때, 웅덩이의 이동속도는 거의 일정하며, 웅덩이의 수중 안식각은 일정하게 유지되었다. 그러나 웅덩이의 되메우기가 거의 완료되면서, 웅덩이의 이동속도는 증가하고, 웅덩이에서 수중 안식각은 작아졌다. 웅덩이와 웅덩이의 이격거리가 증가하면, 2차 웅덩이 하류에서 미부침식이 크게 발생하였다. 또한 웅덩이의 이격거리가 증가할수록 웅덩이의 이동속도는 감소하였다. 이것은 웅덩이가 되메워지는 데 시간이 증가하고, 웅덩이 하류하천에 미치는 영향이 크다는 것을 의미한다. 시간이 증가함에 따라, 무차원 웅덩이의 깊이는 지속적으로 감소하지만, 웅덩이의 이격 거리가 증가할수록, 무차원 웅덩이 깊이는 증가하였다. 그러나 무차원 웅덩이의 길이는 시간이 증가함에 따라서 전체적으로 감소하지만, 웅덩이와 웅덩이의 이격 거리가 증가할수록, 무차원 웅덩이의 길이가 증가하는 경향을 보여주었다.