• Geomechanics and Engineering
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• 제30권6호
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• pp.539-549
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• 2022

Accidental anchor drop can cause disturbances to seabed materials and pose significant threats to the safety and serviceability of submarine structures such as pipelines. In this study, a series of anchor drop tests was carried out to investigate the penetration mechanism of a Hall anchor in sand and clay. A special anchor drop apparatus was designed to model the inflight drop of a Hall anchor. Results indicate that Coriolis acceleration was the primary cause of large horizontal offsets in sand, and earth gravity had negligible impact on the lateral movement of dropped anchors. The indued final horizontal offset was shown to increase with the elevated drop height of an anchor, and the existence of water can slow down the landing velocity of an anchor. It is also observed that water conditions had a significant effect on the influence zone caused by anchors. The vertical influence depth was over 5 m, and the influence radius was more than 3 m if the anchor had a drop height of 25 m in dry sand. In comparison, the vertical influence depth and radius reduced to less than 3 m and 2 m, respectively, when the anchor was released from 10 m height and fell into the seabed with a water depth of 15 m. It is also found that the dynamically penetrating anchors could significantly influence the earth pressure in clay. There is a non-linear increase in the measured penetration depth with kinematic energy, and the resulted maximum earth pressure increased dramatically with an increase in kinematic energy. Results from centrifuge model tests in this study provide useful insights into the penetration mechanism of a dropped anchor, which provides valuable data for design and planning of future submarine structures.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.37-45
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• 2008

친환경배수재에 대한 현장 적용성을 평가하기 위해 연직배수재와 수평배수재 설치 조합으로 현장시험시공을 수행하였다. 본 시험시공에서는 기존의 천연섬유배수재(FDB)와 새로 개발한 볏짚배수재(SDB) 그리고 플라스틱배수재(PDB)를 연직배수재로 설치하였으며, 화이버매트와 샌드매트를 수평배수재로 사용하였다. 볏짚배수재(SDB) 설치지역을 제외하고는 플라스틱배수재(PDB)와 천연섬유배수재(FDB) 설치 지역에서 측정한 지표침하발생속도와 과잉간극수압 발생/소산 양상은 거의 유사한 것으로 나타났으며, 1차 압밀방치기간동안 측정된 상부 연약층의 콘관입저항력도 설치된 연직배수재 종류와 상관없이 일정하게 증가한 것으로 나타나 천연섬유배수재가 기존의 플라스틱이나 모래재료를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.467-472
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• 2010

Individual vacuum pressure method is soft ground improvement technique, in which a vacuum pressure can be directly applied to the vertical drain board to promote consolidation and strengthening the soft ground. This method does not require a surcharge load, different to embankment or pre-loading method. In this study, given the inner displacement of the ground where the individual vacuum pressure is applied, this dissertation aimed to reproduce the state of stress in the ground that is subject to the constraints created by the depth of improvement area. Modified Cam Clay theory which made it possible to take into account the isotropic displacement of the ground was applied to the NAP-IVP used simulation; the conception of equivalent permeability proposed by Hird was also applied so that the 3-dimensional real construction effect of drain materials could be reflected in the analysis.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.601-613
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• 2007

연약지반에 보강토옹벽을 시공 시 거동에 영향을 주는 인자로 기본적인 물성뿐만 아니라 보강토옹벽에 의한 하중증가와 압밀기간, 간극수압 등의 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 보강토옹벽과 연약지반의 거동해석에 지반해석 프로그램인 SAGE CRISP를 이용하여 수행하였다. 첫 번째로 보강토옹벽의 과도변위를 개선하기 위한 치환공법의 거동 개선 효과를 검토하였으며, 두 번째로 치환공법을 적용 후 보강토옹벽의 배면에 보강재 수직설치간격이 지반의 거동에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 마지막으로 치환공법을 적용 시 적정 치환 폭과 깊이를 제안하고자 하였다. 치환공법이 보강토옹벽의 거동 개선에 상당한 효과가 있음을 알 수 있었으며, 보강재 수직설치간격은 옹벽상단의 수평변위 개선효과가 있는 것으로 나타났으나 하단의 수평변위와 옹벽배면의 수직변위 개선효과는 미소한 것으로 나타났다. 또한 치환폭의 증가에 따른 수평 수직변 개선효과는 크지 않은 것으로 나타나 치환폭의 증가는 불필요함을 알 수 있었으며, 적정 치환깊이는 연약층의 두께에 대한 옹벽높이의 비(H/T)에 따라 옹벽높이에 대한 치환깊이의 비(D/H)로 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.267-281
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• 2015

본 연구에서는 흙막이벽과 같은 수직굴착과 터널과 같은 지하공간의 연속적인 굴착에 따른 지반 거동과 토압 변화를 실험적으로 연구하였다. 굴착 단계별로 벽체 거동, 토압 변화, 그리고 지표 침하의 측정이 가능한 길이 160cm, 높이 120cm의 모형 토조를 제작하였다. 실험은 균일하게 조성된 사질토 지반에서 벽체에 임의의 변위를 가하고, 토압 변화와 지표 침하를 확인하는 방식으로 수행하였다. 모형실험은 흙막이벽과 지하공간의 연속적인 시공을 모사하기 위하여 흙막이벽 굴착을 모사하는 우측벽체 10개 및 지하공간 굴착을 모사하는 하부벽체 5개를 순서대로 거동시켜 모사하였다. 실험 결과, 벽체의 주동변위로 감소된 토압이 주변 벽체로 분담되는 아칭현상이 모든 벽체에서 발생함을 확인하였다. 연속되는 시공을 모사한 실험에서 phase마다 아칭현상을 확인할 수 있으나, 하부1단 벽체의 거동 시, 우측10단 벽체는 다른 경우와 달리 토압이 50%정도만 회복됨을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.219-228
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• 2007

본 연구에서는 축소모형실험을 통하여 편토압 및 측압이 터널 거동에 미치는 영향을 연구하였다. 모형실험 결과의 타당성은 수치해석을 통하여 검토하였다. 터널에 작용하는 편토압을 감소시킬 수 있는 방안으로 편향 배치된 지보구조를 제안하고 이 방안의 적용성을 검토하였다. 실험 결과, 편향 배치된 지보구조를 적용함으로서 발생되는 변위가 전체적으로 줄어들었고, 초기 균열이 발생되는 하중도 증가되었다. 또한 터널의 안정성에 크게 문제가 되는 최대 편압 수직하중 역시 증가함을 알 수 있었다. 터널에 작용하는 측압의 영향을 검토한 결과, 측압계수의 변화에 따라 변위 발생 양상 및 균열 발생 양상이 매우 변화함을 알 수 있었다. 또한, 안정성 측면에서 취약점을 나타내는 부분도 변화함을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.143-155
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• 2007

원형수직구 벽체에 작용하는 토압은 축대칭 아칭효과로 인하여 평면변형조건의 벽체에 작용하는 토압보다는 작으며, 원형수직구 흙막이벽이나 라이닝 등의 설계를 위해서는 벽체에 작용하는 토압의 정확한 산정이 필요하다. 따라서, 수평 및 연직방향 아칭효과에 의한 토압감소를 고려하고 수직구 벽체 반경에 대한 높이의 비로 정의되는 벽체형상비의 영향을 합리적으로 고려한 토압산정식이 제안되었다. 또한, 모래지반에서 모형실험에 의한 토압이 분석되었다. 제안된 토압산정식에 의한 토압은 벽체반경이 증가하여 벽체형상비가 감소함에 따라 평면변형조건의 토압과 정확히 일치하였으며, 모형실험에 의한 토압분포와 근사한 경향을 나타내었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권3호
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• pp.263-277
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• 2014

In the conventional design of retaining structures in a seismic zone, seismic inertia forces are commonly assumed to act upwards and towards the wall facing to cause a maximum active thrust or act upwards and towards the backfill to cause a minimum passive resistance. However, under certain circumstances this design approach might underestimate the dynamic active thrust or overestimate the dynamic passive resistance acting on a rigid retaining structure. In this study, a new analytical method for dynamic active and passive forces in c-${\phi}$ soils with an infinite slope was proposed based on the Rankine earth pressure theory and the Mohr-Coulomb yield criterion, to investigate the influence of seismic inertia force directions on the total active and passive forces. Four combinations of seismic acceleration with both vertical (upwards or downwards) and horizontal (towards the wall or backfill) directions, were considered. A series of dimensionless dynamic active and passive force charts were developed to evaluate the key influence factors, such as backfill inclination ${\beta}$, dimensionless cohesion $c/{\gamma}H$, friction angle ${\phi}$, horizontal and vertical seismic coefficients, $k _h$ and $k_v$. A comparative study shows that a combination of downward and towards-the-wall seismic inertia forces causes a maximum active thrust while a combination of upward and towards-the-wall seismic inertia forces causes a minimum passive resistance. This finding is recommended for use in the design of retaining structures in a seismic zone.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권10호
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• pp.49-60
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• 2015

기존 3차원 토압연구는 벽체에 작용하는 주동토압을 단일파괴체로 가정하고 벽체의 안정성에 초점을 맞춰 3차원 토압의 크기를 구하는데 역점을 두었고, 토압의 주변지반 전이에 대한 연구는 미진하였다. 따라서 본 연구에서는 벽체의 폭과 높이의 비 즉, 종횡비를 달리하여 3차원 모형실험을 수행하고, 주변지반으로 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 파악하였다. 주변지반으로 전이되는 토압은 종횡비에 따라 3차원 주동토압의 감소량보다 17.9~30.6% 작게 나타났으며, 연직방향 토압의 전이보다 수평방향 토압의 전이가 크게 나타났다. 토압의 전이범위는 수평방향으로 주동벽체 폭 w 기준으로 0.67~1.29w, 연직방향으로 주동벽체 높이 ${\Delta}h$기준으로 약 1.0~3.0h인 것으로 나타났다. 수평방향으로 전이되는 토압은 종횡비가 같을 때 수평방향 모두 동일한 높이에서 최대치를 나타내며, 종횡비가 증가함에 따라 토압의 최대 전이 지점이 벽체 하부에서 상부로 변화하였다. 수평방향 토압의 전이는 주동벽체 폭 w 기준으로 0.25w에서 56%~79%인 것으로 나타났으며, 연직방향 토압의 전이는 주동벽체 ${\Delta}h$기준으로 1.0~1.5h에서 50%~58%인 것으로 나타났다. 종횡비에 따라 전이되는 토압의 크기와 영향범위를 분석하고 주동변위 벽체 주변으로 전달되는 3차원 하중전이 분포도를 제시하였다.

• 산업기술연구
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• 제16권
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• pp.181-189
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• 1996

Centrifuge model tests of cantilever retaining wall were performed to investigate the vertical stress distribution due to selfweight of backfill material. Model tests were carried out to find the effect of arching action on vertical stress distribution by changing the roughness of rigid boundary slope and the distance between retaining wall and boudary slope. A reduced scale model of cantilever retaining wall was made with concrete and Jumunjin Standary Sand with 80 % of relative density was used as foundation and backfill material. Centrifuge tests were performed by increasing g-level up to 40 g with measuring vertical stress induced by selfweight of backfill material. Test results on vertical stress distribution were analyzed and compared with results of Silo theory.