• 제목/요약/키워드: Subgrade compaction

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Field experimental study for layered compactness of subgrade based on dimensional analysis

  • Han, Dandan;Zhou, Zhijun;Lei, Jiangtao;Lin, Minguo;Zhan, Haochen
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권5호
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    • pp.583-598
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    • 2022
  • The Compaction effect is important for evaluating the subgrade construction. However, there is little research exploring the compaction quality of deep soil using hydraulic compaction. According to reinforcement effect analysis, dimensional analysis is adopted in this work to analyze subgrade compactness within the effective reinforcement depth, and a prediction model is obtained. A hydraulic compactor is then employed to carry out an in-situ reinforcement test on gravel soil subgrade, and the subgrade parameters before and after reinforcement are analyzed. Results show that a reinforcement difference exists inside the subgrade, and the effective reinforcement depth is defined as increasing compactness to 90% in the depth direction. Layered compactness within the effective reinforcement depth is expressed by parameters including the drop distance of the rammer, peak acceleration, tamping times, subgrade settlement, and properties of rammer and filler. Finally, a field test is conducted to verify the results.

인천국제공항2단계 제3활주로 부지에서 파쇄암을 이용한 노상 시험다짐 시공 (A Test Compacted Construction for Subgrade in the 3rd Runway of the 2th Incheon International Airport Construction Area using Crushed Stone)

  • 김종국;손형호;김영웅;김용철;김동철;김연정
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.507-514
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    • 2005
  • In this construction case study, Crushed stone under 100mm diameter was carried out a test compacted construction for subgrade in the 3rd. runway of the 2th Incheon International Airport Construction area. Conforming to specification needs a minimum rolling compacted number 10 for upper subgrade 100% compaction degree indicated in Federal Aviation Administration and $K_{30}{\geq}20kgf/cm^3$ in plate bearing test. $K_{30}$ to be acquired 100% compaction degree of upper subgrade is confirmed to about $31kgf/cm^3$ from correlation $K_{30}$ vs relative compaction degree.

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연약지반 상 노상다짐 방법 개선에 대한 연구 (A Study on Improvement of Road Compaction Method in Soft Ground)

  • 최현석;장호훈
    • 지질공학
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    • 제29권4호
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    • pp.427-437
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 대단위 연약지반 조성지역에서 도로를 건설할 때 노체층까지 다짐시공 후 압밀처리기 간완료에 따른 여성토를 제거하고 노상층을 시공하므로 공사비용, 시간, 현장관리 등의 문제점을 개선하고자 하였다. 노상층을 연약지반 개량 전에 선시공하여 여성고에 포함시키고 압밀침하 완료 후 선시공된 노상층의 다짐도 유지유무를 현장시험을 통하여 확인하였다. 실험결과, 제 1노상층을 제외한 모든 노상층은 일정하게 유지되었다. 따라서 제 1노상층을 제외하고 시공한다면 도로건설에서 경제적 시공성을 확보하는 것이 유리한 것으로 판단된다.

An improved model of compaction grouting considering three-dimensional shearing failure and its engineering application

  • Li, Liang;Xiang, Zhou-Chen;Zou, Jin-Feng;Wang, Feng
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권3호
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    • pp.217-227
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    • 2019
  • This study focuses on an improved prediction model to determine the limiting grouting pressure of compaction grouting considering the ground surface upheaval, which is caused by the three-dimensional conical shearing failure. The 2D-dimensional failure curve in Zou and Xia (2016) was improved to a three-dimensional conical shearing failure for compaction grouting through coordinate rotation. The process of compaction grouting was considered as the cavity expansion in infinite Mohr-Coulomb (M-C) soil mass. The prediction model of limiting grouting pressure of compaction grouting was proposed with limit equilibrium principle, which was validated by comparing the results in El-Kelesh et al. (2001) and numerical method. Furthermore, using the proposed prediction model, the vertical and horizontal grouting tube techniques were adopted to deal with the subgrade settlement in Shao-huai highway at Hunan Provence of China. The engineering applicability and effectiveness of the proposed model were verified by the field test. The research on the prediction model for the limiting grouting pressure of compaction grouting provides practical example to the rapid treatment technology of subgrade settlement.

Reliability-based assessment of high-speed railway subgrade defect

  • Feng, Qingsong;Sun, Kui;Chen, Hua-peng
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제77권2호
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    • pp.231-243
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    • 2021
  • In this paper, a dynamic response mapping model of the wheel-rail system is established by using the support vector regression (SVR) method, and the hierarchical safety thresholds of the subgrade void are proposed based on the reliability theory. Firstly, the vehicle-track coupling dynamic model considering the subgrade void is constructed. Secondly, the subgrade void area, the subgrade compaction index K30 and the fastener stiffness are selected as random variables, and the mapping model between these three random parameters and the dynamic response of the wheel-rail system is built by using the orthogonal test and the SVR. The sensitivity analysis is carried out by the range analysis method. Finally, the hierarchical safety thresholds for the subgrade void are proposed. The results show that the subgrade void has the most significant influence on the carbody vertical acceleration, the rail vertical displacement, the vertical displacement and the slab tensile stress. From the range analysis, the subgrade void area has the largest effect on the dynamic response of the wheel-rail system, followed by the fastener stiffness and the subgrade compaction index K30. The recommended safety thresholds for the subgrade void of level I, II and III are 4.01㎡, 6.81㎡ and 9.79㎡, respectively.

선회다짐기를 이용한 흙의 다짐시 기술적 문제 분석 (Analysis of Technical Problem for Soil Compaction by Gyratory Compactor)

  • 이관호;장태영
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.43-48
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    • 2010
  • 현재 노상토의 특성평가를 위한 실내실험은 주로 충격다짐방법을 적용한 Proctor다짐(A다짐 또는 D다짐)이 이용되고 있다. 그러나, 현장의 경우 로울러를 이용한 압착형태의 다짐방법이 이용된다. 이러한 실내다짐방법과 현장다짐방법의 차이는 결국 실내실험으로부터 결정된 노상토의 물성치 적용시 상당한 오차를 포함함을 의미한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 선회다짐기를 이용한 흙의 다짐평가를 시행하였다. 선회다짐기는 교통하중에 의해 발생하는 아스팔트 혼합물의 현장 밀도를 실내에서 재현하기 위해 제작된 것으로 현장에서 얻어지는 골재입자의 배열과 유사하게 다진다는 장점이 있다. 하지만, 선회다짐기는 초기 아스팔트 시편 제작을 위해 설계되었기 때문에 흙의 다짐도 평가에는 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 본 연구의 목적은 선회다짐기를 이용하여 흙의 다짐시험을 할 때 발생되는 문제점을 파악하고, 그 해결방안을 제시하는데 있다. 이를 위하여 다짐압력, 다짐횟수, 다짐속도에 따른 다짐 전 후의 함수비 및 무게 차이를 비교하고, 다짐 후 함수비변화가 일어나지 않는 최대함수비를찾고, 다짐곡선 작도에 미치는 영향을 알아보았다.

현장 탄성계수에 근거한 노상 다짐관리방안 연구 (Study on Establishing the Subgrade Compaction Control Methods Based on the In-situ Elastic Modulus)

  • 최준성;한진석;김종민
    • 한국도로학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.49-58
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    • 2012
  • 1986년 AASHTO 설계법에서 회복탄성계수를 이용한 다짐관리 기법이 제안된 이후, 국내외에서 경험적 설계법에서 역학적-경험적 설계법으로 전환되고 있다. 10여년의 연구결과 노상 다짐관리는 기존의 다짐도와 평판재하시험에서 평판재하시험 및 소형 충격 재하시험, 동적 콘 관입시험으로 전환되어질 예정이다. 본 연구에서는 노상 재료의 물성치와 구조해석을 통해 한국형 도로포장 설계법에서 제시된 회복탄성계수 예측식을 검증하였으며, 실제 평판재하시험, 소형충격재하시험, 동적 콘 관입시험등의 현장시험을 통해 경험적 모델로 추정된 회복탄성계수와 현장 탄성계수 측정값간의 상관관계식들을 개발하였다. 또한 제안된 상관관계를 이용하여 현장시험을 통한 노상의 다짐관리방안을 제안하였다.

암버럭-토사 혼합성토재 철도노반의 다짐특성 연구 (A Study on the Compaction Characteristics of Crushed Rock-soil Mixture for Railway Subgrade)

  • 김대상;박성용;송종우;김수일;송재준
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.183-189
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    • 2009
  • 경부고속철도 2단계 구간은 콘크리트궤도 형식으로 건설되고 있다. 콘크리트궤도는 궤도의 강성 구조적 특징으로 인하여 잔류침하 규정이 엄격하게 적용되고 있다. 궤도의 잔류침하는 궤도를 지지하는 하부구조인 노반과 원지반으로부터 기인된다. 암버럭과 흙 재료로 건설되고 있는 노반의 잔류침하는 현장다짐품질에 따라 원지반을 포함한 총 잔류침하의 중요한 부분이 될 수 있다. 따라서 암버럭 토사 혼합성토재로 이루어진 노반에서의 잔류침하를 최소화하는 것은 콘크리트궤도의 성공적인 건설을 위하여 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 암버럭-토사 혼합성토재의 거동을 이해하기 위하여 총 31회의 대형다짐시험을 수행하였다. 다짐시료는 건설 중인 2개 현장으로부터 혈암과 이암을 주성분으로 하는 노반 재료를 채취하여 조성하였고, 다짐시험은 암 종류, 4번체 통과율, 최대입경, 함수비를 변화시키면서 수행하였다. 시험결과로부터 혼합성토재의 최대건조단위중량에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대한 평가를 수행하였다.

시편 성형기법에 따른 국내 다짐 노상토의 변형특성 (Deformational Characteristics of Compacted Subgrade Soils in Korea with Specimen Construction Methods)

  • 권기철;황창일
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.55-63
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    • 2007
  • 노상토의 변형특성은 포장체의 역학적 해석 및 설계에서 매우 중요한 입력물성치다. 본 연구에서는 시편 성형방법에 따른 국내 노상토의 변형특성 평가를 위하여. 다양한 성형기법을 적용하여 만들어진 시편에 대한 공진주시험을 수행하였다. 시편 성형방법에 따라서 최대탄성계수는 영향 받았으나 정규화탄성계수 감소곡선은 영향받지 않았다. 시편 성형기법의 영향은 구속응력이 증가할 수록 감소하였다. 시편 성형방법에 따른 탄성계수의 평균적인 최대편차는 16.8%로 나타났다. 동일한 함수비 및 건조단위중량 조건에서 선회다짐과 충격다짐으로 성형된 시편의 탄성계수 차이는 5.2% 이내로 매우 작았다. 충격다짐의 장점은 선회다짐에 비하여 보다 간편하고 시편성형 장비비용이 저렴하여 실무적용성이 우수함을 고려하여 설계입력물성치 결정을 위한 시편성형기법으로서 충격다짐기법을 제안하였다.

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경부고속철도 토공부에 대한 변형상태 계측 및 분석 (Measurements and Analysis of Deformation States in Roadbed in Gyeongbu High Speed Railway)

  • 진남희;김남혁;심현우
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1542-1549
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    • 2009
  • The function of subgrade in the railway is to support track load on the subgrade as well as train load. Unlike the traditional railway, the uppermost subgrade layer in the Gyeongbu high speed railway was constructed as the reinforced road bed. The reinforced road bed comprises sub-ballast in the upper part and grade ballast in the lower part. The filling material such as soil and rocks in the subgrade can be settled by consolidation of original ground, compression due to self weight, plastic displacement due to train operation, and unequal settlement due to embankment material or improper compaction, therefore many efforts have been given for sufficient compaction and use of proper filling materials in the construction stage. The purpose of this study is to investigate the deformation state of subgrade in the Gyeongbu high speed railway. The investigation on the subgrade settlement was performed by choosing representative sections suspected to be settled based on the previous GPR test results and track maintenance history, measuring the settlement for some time period after installing settlement measuring instruments on and under the reinforced road bed. and analyzing the long-term subgrade settlement data from monitoring system which was installed at the construction stage of the high speed railway.

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