• 제목/요약/키워드: Seepage pressure

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상수관로 파손으로 인한 지반함몰 발생메카니즘에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Generating mechanism of The Ground Subsidence of Due to Damaged Waters supply Pipe)

  • 김영호;김주봉;김도원;한중근
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.139-148
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    • 2017
  • 상하수도관의 파손에 따라 발생하는 지반함몰은 최근 많은 도시에서 증가하고 있다. 이는 도시의 노후화에 따른 파이프라인의 노후화에 기인한다. 하수도의 파손에 따른 지반함몰특성은 최근 많은 연구들을 통해 밝혀지고 있지만, 상수도에 의한 지반함몰 특성 연구는 미진한 상태라 할 수 있다. 본 연구에서는 상수도관의 파손에 따른 매설관 상부지반의 지반함몰 발생메카니즘을 알아보기 위해 지반특성과 상수도관에서의 압력 및 속도수두에 따른 지반붕괴특성을 실내모형시험을 통해 고찰하였다. 상수도관의 매설상태를 고려하여 상대밀도와 세립토의 함유량에 따라 비교분석하였다. 상대밀도와 침투압이 작은 경우에는 소규모지반함몰이 발생할 수 있고, 반대인 경우에는 지중공동이 크게 발생하면서 일정시간이 지난 후 지표면으로 확대되어 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 지중 깊은 곳에서 침투압에 의한 토사유출이 발생한 이후 형성된 지반공동은 장시간동안 지표면 부근에서 일정한 강도를 유지하고, 지반공동이 장기간 유지될 수 있음을 알 수 있었다.

산사태 모형실험을 통한 강우강도 및 사면경사 변화와 간극수압과의 관계 연구 : 편마암 풍화토를 대상으로 (Characterization on the Relationships among Rainfall Intensity, Slope Angle and Pore Water Pressure by a Flume Test : in Case of Gneissic Weathered Soil)

  • 채병곤;이성호;송영석;조용찬;서용석
    • 지질공학
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    • 제17권1호
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    • pp.57-64
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    • 2007
  • 본 연구는 국내에서 산자태 발생빈도가 매우 높은 편마암 풍화토를 대상으로 산사태 모형실험장치를 이용하여 강우강도 및 사면경사에 따른 간극수압 변화의 관계를 파악하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서는 강우강도와 사면경사의 변화에 따른 다양한 실험조건하에서 일정 시간 간격으로 간극수압, 사면붕괴양상 및 변위 등을 각각 측정하였다. 실험결과에 따르면, 강우강도에 따른 간극수압의 관계는 강우강도가 클수록 간극수압 증가시간이 빠르며, 모형 토조의 위치별 간극수압 증가시간도 사면 상부에서 가장 빠른 것으로 측정되었다. 이를 표준사를 이용한 실험결과(채병곤 외, 2006)와 비교해 볼 때, 편마암 풍화토는 강우의 침투속도가 표준사에 비해 느린 것을 알 수 있으며, 이로 인해 사면하부로의 강우이동이 상대적으로 원활하지 않아 사면 상단부에서 간극수압의 증가가 빠른 것으로 해석된다. 한편, 간극수압의 증가는 사면의 경사가 작은 경우 먼저 발생하는 것으로 나타났다. 이러한 현상 역시 편마암 풍화토의 느린 강우 침투속도에 기인하는 것으로 생각된다.

Frost Heaving in Artificial Ground Freezing

  • 생뢰효박
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1994년도 연약지반처리위원회 봄 학술발표회 논문집 연약지반처리
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    • pp.13-46
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    • 1994
  • Artificial ground freezing methods have been applied to geotechnical construction projects for stabilizing earth materials and controlling water seepage into the ground. However, this can result in frost heaving and causes the same engineering problems as encountered with the natural freezing of soil. In natural freezing, the ground freezes from the surface downward. When artificial ground freezing is applied at a deep location, however, freezing is limited locally. The soil condition differs between them as follows: Natural freezing - unsaturated and without overburden pressure. Artificial freezing -- saturated and under overburden pressure. The authors investigated the practical application of artificial ground freezing and examined the frost behaviour of a saturated soil under overburden pressure. This paper presents the results obtained from experiments concerning frost heaving and discusses frost heaving at the freezing site.

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옹벽파괴에 의한 사면붕괴 사례연구 (A case study on the landslide resulted from earth retaining wall failure)

  • 김형우
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1084-1089
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    • 2009
  • This paper presents the example of landslide triggered by the failure of earth retaining wall. Close examinations such as visual inspections and non-destructive testings revealed that the earth retaining wall does not have enough strength to resist active earth pressure and ground water pressure. This fact is proved to be a direct initiation of landslide. Numerical studies including slope stability analyses and seepage analyses were performed with material properties obtained by geophysical explorations and laboratory tests. The results of numerical studies show that the overturning of the earth retaining wall affects the slope stability, leading to landslide consequently.

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점토의 일차원 압밀과정중 작용하는 수평토압과 간극수압 (Lateral Stress and Pore Pressure During One-dimensional Consolidation of Clay)

  • 김재영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.5-10
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    • 2004
  • 일반적으로 일차원 압밀상태에 있는 정지토압계수 $K_0$값은 삼축시험에서 구해지지만, 압밀중의 간극수의 흐름이 방사류이고, 공시체의 변형이 3차원적이므로, 얻어진 값의 신뢰성에는 의문이 있다. 여기서는, 일차원 압밀시험기를 개량하여, 압밀링 중앙높이에 배치한 압밀링 요소를 토압감지부로 하며, 감지부 중앙에서는 간극수압을 측정하였다. 내경 6cm의 압밀링은 부동(浮動)링 형식으로 높이 4cm의 공시체 중앙높이가 항상 같은 위치를 유지하는 구조이다. 직경 6cm의 공시체와 샘플링후 시료변형을 고려한 압밀링 내경보다 직경이 약간 작은 공시체에서 얻은 압밀종료시의 $K_0$값은 공시체직경과 압밀압력에 상관없이 거의 0.5를 나타내었다.

제주도 연안에서 해저 지하수 및 지하수 기원 영양염류 유입량의 시간적 변화 (Temporal Variations of Submarine Groundwater Discharge (SGD) and SGD-driven Nutrient Inputs in the Coastal Ocean of Jeju Island)

  • 황동운;고병설
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권4호
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    • pp.252-261
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    • 2012
  • 해저지하수와 지하수 기원 영양염류 유입량의 시간적 변화특성을 알아보기 위해 2009년 9월부터 2010년 9월까지 2-3개월 간격으로 제주도의 방두만에서 지하수의 유출속도와 영양염류 농도를 측정하였다. 해저지하수의 유출속도는 0~330 cm/day(평균 약 170 cm/day)였으며 조석주기 동안 육상 지하수면과 해수면사이의 수리학적 압력경사의 변화로 인해 고조에서 저조로 갈수록 빨라지는 경향을 보였다. 또한, 해저지하수의 유입량은 겨울철에 비해 여름철에 상대적으로 높았다. 지하수 기원 영양염류 유입량은 방두만내 전체 영양염류 유입양의 용존무기질소는 90~100%, 용존무기인은 70~95%, 용존무기규소는 65~100% 이었으며, 이는 0.9~33 g $carbon/m^2/day$의 유기탄소 생성에 기여를 하는 것으로 나타났다. 따라서, 해저지하수를 통한 영양염류의 유입은 제주도 연안의 부영양화 및 생물생산에 매우 중요한 역할을 담당하는 것으로 보인다.

조석현상이 방조제 경계면의 응력-변형 거동에 미치는 영향 분석 (The Analysis of Tidal Effect on Stress-Strain Behavior in the Boundary Surface of Sea Dike Embankment)

  • 임성훈
    • 한국농공학회논문집
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    • 제55권2호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • This study was performed for the purpose of analyzing the effect of tide on the stress-strain behavior in the boundary surface of sea dike embankment. Tide is a dynamic condition, but there are not suitable numerical models to solve the dynamic embankment condition caused by tide. So the analysis was simplified to quasi dynamic as follow. First, seepage by tide was analyzed according to elapsed time, and the results of the analysis at every hour during one periodic cycle time of 12 hours were applied to the pore water pressure conditions of stress-strain analysis with hyperbolic model by Duncan and Chang. The place at which maximum shear strain took place in the analysis result moved up and down repeatedly along the boundary of the dredged sand fill section and the crashed stone filter section. The value of maximum shear strain was large at high water level of tide. This result means that contraction and relaxation occur in turn repeatedly at every specific position along the boundary, and the repeated action compact loose position with sand moved down from the upper position by gravity. The experiment with the small sea dike model showed the result consistent with the numerical analysis. The surface of sea side on the dike collapsed at high water level after a couple of repetition of the rising and falling of water.

강우시 보강토 옹벽의 배수여부에 따른 안정성 - 수치해석 연구 (Stability of reinforced earth wall during rainfall - numerical investigation)

  • 유충식;김선빈;한준연
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.955-962
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    • 2008
  • This study concerns the effect of drainage in reinforced soil on its stability during rainfall. A series of finite-element analysis based transient seepage analysis were performed on a number of cases with different drainage conditions in terms of layers of geotextiles installed in the reinforced zone. The results were then coupled with the limit-equilibrium slope stability analysis to investigate the variation of global stability factor of safety with rainfall infiltration into the reinforced wall. The results were thoroughly analyzed to get insight into the mechanism of pore water pressure reduction effect of the geotextile and into its effect on overall slope stability. It is shown that layers of geotextile installed in the reinforced zone can prevent decrease in suction in the reinforced zone during rainfall, thereby reducing potential risk of decreasing shear strength of the reinforced zone. Practical implications of the findings were discussed.

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풍화토의 침투 특성에 대한 실험적 고찰 (Experimental Investigation of Seepage Properties on Weathered Residual Soils)

  • 권형민;김창엽;박영호;정충기;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.75-82
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    • 2004
  • 본 연구에서는 지지대상층이 아닌 투수 대상층으로서의 풍화토 지반에 초점을 맞추어 불교란 풍화토 시료를 이용해 다양한 구속압 조건에서 동수경사를 변화 시켜가면서 연성벽체 투수시험을 수행하였다. 동수경사 및 구속압이 풍화토의 투수특성에 미치는 영향을 투수계수를 이용하여 분석하였으며, 사질토에 대해서도 유사한 시험을 수행하여 사질토와는 구별되는 풍화토만의 침투 특성을 평가하였다. 또한 풍화토 지반의 파이핑 특성을 분석하기 위하여 모형 파이핑 시험을 수행하였다. 실험결과로부터 동수경사의 범위에 따라 풍화토는 서로 다른 투수특성을 보임을 알 수 있으며, 파이핑에 대하여 사질토에 비해 매우 높은 저항 능력을 가짐을 알 수 있었다.

원심모형실험에 의한 수위상승시 필댐의 간극수압 거동 연구 (A Study on Pore Water Pressure Behavior of Fill Dam with Water Level Raising using Centrifugal Model Tests)

  • 이충원;장동수;박성용;김기성;김용성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제55권2호
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    • pp.87-95
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    • 2013
  • The aim of this study is to examine the behavior of reservoir fill dam with the water level raising by use of the centrifugal model test and the numerical simulation. In this study, LIQCA2D-SF based on the cyclic elasto-plastic constitutive model proposed by Oka et al. (1999) is applied for numerical simulation. In order to investigate the displacements and the pore water pressures in the fill dam due to the water level raising velocity, three model tests in centrifugal field of 50g for fill dams were conducted. A comparison between the test result and the simulation result has provided the influence on the displacement and the pore water pressure of the fill dam with increasing up of the water level.