In lateral ground flow, slope stability, and land slide problems, H-piles have often been used, on a horizontally deforming ground, to prevent the failure of mass of soil in a downward and outward movement of a slope. Here, theoretical equations are derived to estimate the lateral force, assuming that the Mohr-Coulomb's plastic states occur in the ground, just around H-piles. In this study, some model experiments were performed to check the lateral forces determined from theoretical equations, using several pile widths, heights and various interval ratios between H-piles for sand specimens. The solution of the theoretical equation, derived from previous studies, showed reasonable characteristics for constants of soil, as well as for the interval, widths, and heights of H-Pile.
With the rapid development of urban underground traffic, the study of soil deformation induced by subway tunnel construction and its settlement prediction are gradually of general concern in engineering circles. The law of soil displacement caused by shield tunnel construction of adjacent buildings is analyzed in this paper. The author holds that ground surface settlement based on the Gauss curve or Peck formula induced by tunnel excavation of adjacent buildings is not reasonable. Integrating existing research accomplishments, the paper proposed that surface settlement presents cork distribution curve characters, skewed distribution curve characteristics and normal distribution curve characteristics when the tunnel is respectively under buildings, within the scope of the disturbance and outside the scope of the disturbance. Calculation formulas and parameters on cork distribution curve and skewed distribution curve were put forward. The numerical simulation, experimental comparison and model test analysis show that it is reasonable for surface settlement to present cork distribution curve characters, skewed distribution curve characteristics and normal distribution curve characteristics within a certain range. The research findings can be used to make effective prediction of ground surface settlement caused by tunnel construction of adjacent buildings, and to provide theoretical guidance for the design and shield tunnelling.
The surface rolling method which is one of the plastic deformation processes increases the surface roughness and hardness of materials. In this study, three NACHI6000 ZZ bearing were used for surface rolling tool on the mild steel and high carbon steel. The purpose of this study is to investigate the effects of rolling speed, feed rate and contact pressure on the surface roughness. The following results have been obtained with the mild steel and high carbon steel. 1. The roller finishing method has increased surface roughness from 2.4 .mu.m Ra at initial ground surface to 0.17 .mu.m Ra-0.4 .mu.m Ra. 2. The contact pressure has influenced greatly on the surface roughness. There is an optimal contact pressure. 3. As the rolling speed and the feed rate decrease, the surface roughness improves. 4. The optimal contact pressure for the good surface roughness of SS40 and STC 3 has been at 213 Kgf/Cm$^{2}$ and 220 Kgf/Cm$^{2}$ respectively.
Newmark-type deformation analysis has rarely been done in Korea due to the popularity of simple pseudo-static limit equilibrium analysis and detailed time-history FE/FD dynamic analysis. However, the Korean seismic dam design code updated in 2011 prescribes Newmark-type deformation analysis as a major dynamic analysis method for the seismic evaluation of fill dams. In addition, a design PGA for dynamic analysis is significantly increased in the code. This paper aims to study the seismic evaluation of four existing large fill dams through advanced FEM/Newmark-type deformation analyses for the artificial earthquake time histories with the design PGA of 0.22g. Dynamic soil properties obtained from in-situ geo-physical surveys are applied as input parameters. For the FEM/Newmark analyses, sensitivity analyses are performed to study the effects of input PGA and $G_{max}$ of shell zone on the Newmark deformation. As a result, in terms of deformation, four fill dams are proved to be reasonably safe under the PGA of 0.22g with yield coefficients of 0.136 to 0.187, which are highly resistant for extreme events. Sensitivity analysis as a function of PGA shows that $PGA_{30cm}$ (a limiting PGA to cause the 30 cm of Newmark permanent displacement on the critical slip surface) is a good indicator for seismic safety check. CFRD shows a higher seismic resistance than ECRD. Another sensitivity analysis shows that $G_{max}$ per depth does not significantly affect the site response characteristics, however lower $G_{max}$ profile causes larger Newmark deformation. Through this study, it is proved that the amplification of ground motion within the sliding mass and the location of critical slip surface are the dominant factors governing permanent displacements.
본 연구는 최근 지반공학 기술의 발전에 따라 성토제체의 자중을 가볍게 하기 위한 방안의 일환으로 화력발전소에서 발생되는 다공성의 바텀애시를 골재로 활용한 모르타르 슬러리 내부에 기포를 혼합한 경량성토공법의 활용성을 평가하고자 하였다. 개발한 경량성토층을 연약지반의 상부에 적용하였을 때 지반거동을 관측하기 위하여 모형시험기를 제작하였으며, 단계적으로 하중을 증가시켜 지반의 거동과 변형값을 측정하였다. 또한, 연약지반 현장에서 실용화되고 있는 표층고화공법과 침하량, 지반융기량, 한계 하중값을 비교함으로써 개발한 기술의 효과를 비교, 검토하였다. 모형시험을 통한 관측결과, 타 연약지반처리공법과 달리 본 성토는 강도가 높아 지반변형 크기는 작은 반면 지반변형의 영역은 넓은 것으로 나타났으며, 하중-침하량과 융기량이 기존 표층고화공법에 비해 작게 나타나고 있어 연약지반 활용에 효과적인 것으로 평가되었다.
공용 중에 연약지반의 침하로 발생된 교량 접속부의 단차 개선을 위해 도로관리기관에서는 지속적으로 덧씌우기를 실시하고 있다. 본 연구에서는 연약지반 내에 건설된 교량 9개소에 대해 접속부의 침하량을 추정하고자 1GHz 안테나를 차량에 탑재한 지표투과레이더 장비를 이용하였다. 포장 내부 조사가 가능한 지표투과레이더 기술로 아스팔트 도로에서 깊이 1m 수준까지 효과적으로 포장두께의 측정이 가능하였다. 노면 변형 조사결과와는 다르게, 9개 교량 접속부에서 측정된 포장두께 변화량은 최소 50mm에서 최대 600mm로 상당하였으며, 공동(空洞)의 발생 가능성도 높았다. 또한 각 교량 접속부의 부위별로는 증가된 포장두께의 차이가 50~250mm로 나타나 부등침하 위험이 존재하였다. 본 연구에서 지표투과레이더 결과에 근거하여 주행성 개선 및 침하부 유지관리 방안을 제시하였다.
터널 구조물 시공시에 수많은 위험요소를 가지고 있다. 이러한 요소들을 미연에 방지하고 안정성 확보를 위해서는 터널 내부의 변위에 대한 정확하고 신속한 관측이 요구된다. 그러나 현재 천단침하, 내공변위, 지표침하 등은 토탈 스테이션. 각종 계측기를 이용하는 보편적인 측량 방법에 의존하고 있는 실정이다. 최근 측량기술의 향상과 개발에 따른 구조물의 유지관리에 대한 자료를 제공하기 위한 방법으로 3차원 레이저 스캐닝을 이용하여 기존 구조물의 변형량 계측방법의 신뢰성 문제를 해결하고, 구조물의 형태 변화를 3차원화 하여 시각적으로 판단할 수 있는 자료를 제시하고 빠른 대책을 강구할 수 있도록 하여 구조물의 유지관리 및 현장계측에 능률적으로 활용할 수 있도록 하였다.
최근, 우리나라에서는 지반변형에 기인된 인공구조물의 대형 붕괴사고가 빈번했으며, 뿐만 아니라 산사태, 단층의 활동성 여부에 대한 논란 등 자연적 지반변형도 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 천부지반의 한 기준면의 2 - 축 틸트변화를 6개월간 연속관측하고 그 자료를 처리 분석함으로써 천부지반의 변형으로 부터 야기될 수 있는 재해의 사전 예방기술을 마련할 목적으로 수행되었다. 연구소 부지내, 산사면에 설치한 2 - 축 틸트 센서를 이용하여 0.0001 arc.sec의 정밀도로 매 10분 마다 측정된 관측자료는 센서위치로 부터 200m 유선연결된 연구실 내 PC에 interface를 통하여 실시간으로 기록 저장된다. 관측한 계수형 2 - 축 틸트자료는 공학적 활용을 염두에 두고 관련 기상자료들과 함께 처리 분석되었다. 6개월 간의 2 - 축 틸트 관측기간 중, 순(net) 틸트는 서쪽으로 10.06arc.sec, 남쪽으로 73.88arc.sec를 나타냄으로써 $S7.75^{\circ}W$ 방향으로 74.56arc.sec 기울어, 시간 당 평균 0.02arc.sec의 틸팅을 하였다. 관측위치에서의 지반이 이와 같이 빠르고 큰 틸팅을 하였음에도 불구하고 동-서 및 남-북성분의 틸트가 모두 일정한 값에 수렴해 가는 추세에 있으므로 본 위치는 공학적으로 안전한 것으로 판단하였다. 본 연구를 통하여 지표 경사방향 및 pore pressure 증가방향으로 분류되는 대, 소의 변형 event들과 강우와의 관련성을 확인하였으며, 대기 온도변화의 영향에 의한 2-축 틸트 일변화는 온도변화에 평균 4.3시간 지연되어 나타나는 사실과, 대기압 변화와 변형과의 상관관계의 가능성 등도 제시하였다.
Ground settlements and pore pressure changes were monitored around a shallow tunnel constructed in clay till during the excavation and primary lining installation. The settlements above the tunnel continued to develop for up to 100 days after the primary lining installation. Triaxial compression tests were carried out to estimate the short-term and long-term deformation characteristics of the till. Numerical simulation was conducted to history match the field measurements, and thus, to quantify the settlements induced by ground stress relief, consolidation and creep. It was found that the surface settlements due to ground stress relief, consolidation and creep are 17, 12 and 71% of total settlement (about 44 mm), respectively. In addition, early installation of rigid concrete lining could be an effective means to reduce the settlement due to creep.
For analyze of the bearing capacity, skin friction and settlements of pile on axial compressive loading, both Load transfer tests of pile and pile loading test in field have application to commonly before pile installing. A bearing capacity of pile was affected by the characteristics of surrounding ground of pile. Especially, that is very different because of evaluation of settlement due to each soil conditions of ground depths. The ground characteristics using evaluation of bearing capacity of pile through load transfer analysis depends on N values of SPT, and then a bearing capacity of pile installed soft ground and refilled area may be difficult to rational evaluation. An evaluation of bearing capacity on pile applied axial compressive loading was effected by strength of ground installed pile, unconfined compressive strength at pile tip, pile diameter, rough of excavated surface, confining pressure and deformation modules of rock etc and these are commonly including the unreliability due to slime occurred excavation works. Load transfer characteristics considered ground conditions take charge of load transfer of large diameter pile was investigated through case study applied load transfer tests. To these, matrix analytical technique of load transfer using finite differential equation developed and compared with the results of pile load test.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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