• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.147-158
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• 2015

본 연구에서는 하수관로 손상을 예방하고 다짐불량으로 인한 지반침하를 방지할 수 있는 하수관로 뒤채움재를 개발하였다. CA 치환율, 촉진제 종류 및 치환율, 물-재료비 등에 대한 실내실험을 수행하였는데, 재령 4시간 압축강도는 W/M 70% 이하에서 0.55~0.64MPa, W/B 80% 이상에서는 0.20MPa로 나타나 국외 유동화토의 압축강도 기준인 0.13MPa을 만족하는 것으로 나타났다. 현장 시험시공에서는 얼음블록을 이용하여 인위적으로 지중에 공동을 생성시키고 하수관로 변형을 유도하였다. 기존의 모래다짐 방법과 개발 뒤채움재의 성능을 비교 평가하였는데, 모래다짐 구간의 횡단면 발생 침하량은 최대 23.4cm, 종단면은 최대 27cm 발생하였으나, 뒤채움재 시공 구간에서는 횡단면에서 최대 0.01cm가 발생하였고, 종단면은 시간이 경과하여도 침하량의 변화가 나타나지 않았다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.85-93
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• 2018

현행 고속철도 교대 접속부 표준단면은 교대배면에서부터 시멘트안정처리골재, 일반골재, 토공부로 하부 지지강성이 점진적으로 변화하도록 설계하고 있다. 일반골재와 토공부의 배면기울기는 기울기가 클수록 구조적으로 안정적이지만 이에 대한 명확한 기준이 없다. 따라서 본 논문에서는 대형 원심모형실험기를 이용하여 교대 뒤채움 배면구간의 토공과 일반골재의 기울기를 변화하여 현행 표준단면과 침하 및 지지력 특성을 비교하였다. 실험결과 철도하중이 경험하는 하중단계에서는 1:2단면과 1:1.5 기울기 단면이 거의 유사한 성능을 가지고 있는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.123-131
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• 2005

본 연구에서는 세 종류의 안벽시스템에 대해 랜덤파를 이용한 진동대 실험을 수행하여 진동 중 뒤채움지반에서 발생하는 과잉간극수압이 중력식 안벽구조물 시스템의 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 진동대 실험결과를 이용한 역해석을 통하여 과잉간극수압의 크기에 따른 뒤채움지반의 탄성계수를 추정하였다. 그 결과, 뒤채움지반에서 과잉간극수압이 증가하면 안벽시스템의 고유진동수는 감소하고 과잉간극수압이 감소하면 고유진동수가 증가하는 경향을 보였으며, 안벽시스템의 고유진동수는 뒤채움지반에서 과잉간극수압이 발생하지 않을 때 약 44Hz이었으며 간극수압비가 0.55일 때 약 16Hz까지 감소하였다. 또한 뒤채움지반의 탄성계수는 간극수압비가 약 0.2이하에서는 최대값으로 거의 일정하지만 간극수압비가 약 0.2이상으로 증가하면 급격히 감소하여 간극수압비가 0.55일 때 간극수압비가 0일 때의 탄성계수의 약 $10\%$까지 감소하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.11-18
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• 2009

지하매설관 설치시 매설관 아래의 베딩면 상부 되메움재는 적절한 다짐이 필요하다. 그러나 원형매설관 설치시 기존 시공법의 경우는 관 하부의 다짐이 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설관의 안정성을 저감시키며, 이로 인하여 매설관의 파손이 발생한다. 이러한 지하매설관 되메움시 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 방법 중의 하나가 유동성 채움재(CLSM)를 이용하는 것이다. 유동성 채움재는 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 것이다. 이의 대표적인 특성은 자기수평화(self-leveling), 자기다짐(self-compacting), 유동성(flowablility), 인위적인 강도조절, 시공단계를 줄여 시공비 절감이 가능하다는 것이다. 따라서, 본 논문에서는 유한요소해석을 수행하여 동일한 조건에서 현장발생토, 일반모래, 유동성채움재를 되메움재로 사용하였을 경우의 거동을 비교 분석하였다. 그 결과 되메움재로 유동성채움재를 사용하는 경우가 현장발생토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표침하 및 매설관의 변위를 감소시키는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.62-71
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• 2000

지하채굴작업에 의한 공동 및 폐갱 등은 지반침하 및 지표함몰현상의 주요 원인이 되며, 근접시공 지하구조물 또는 인근 구조물의 안정성 저해요소로 대두되고 있다. 이에 대한 대책방안으로 폐갱을 충진재로 채우는 보강시공을 수행하는 경우가 있으나 설계방법 및 안정성 해석방법이 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 폐갱 등 지하공동에 의한 주변지반의 영향권을 수치적으로 분석하고 실제 수치해석 과정에서 주변 암반의 장기거동을 고려할 수 있는 방안을 제시하였다. 아울러 폐갱 인근의 구조적 안정성을 향상시키기 위하여 지하공동을 뒷채움재로 충진한 경우, 안정성 평가 및 암반의 거동을 수치적으로 분석할 수 있는 기법을 제시하였으며 불완전한 뒷채움재의 영향을 함께 고려하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.25-35
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• 2003

원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 CLSM을 이용하는 것이다. 본 연구에서는 지금까지의 CLSM 실내실험결과를 이용하여 현장적용성 시험을 하기 위한 중간단계로서 베딩재, 뒤채움재, 관의 종류를 변화시킨 20가지 사례에 대한 PENTAGON 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 CLSM을 사용하는 경우에 토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표면 및 관의 침하를 현저히 감소시키는 것으로 해석되었다. 관의 연직변위를 놓고 볼 때 토사 뒤채움을 사용한 경우에 연성관의 변위량이 강성관의 2배 정도에 달했으나 CLSM으로 대체한 경우에는 오히려 토사 뒤채움에 강성관을 사용한 경우보다 변위가 줄어들었다. CLSM 뒤채움에 강성관을 사용한 경우도 유사하게 나타났고, CLSM이 구조적인 지지 역할을 확실히 함을 보여준다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권7호
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• pp.5-12
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• 2013

지반을 굴착하고 지하매설물을 설치한 후 뒤채움하는 시공에 있어 뒤채움재에 의한 하중은 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 산업 부산물을 이용하여 관의 변형을 일으키지 않고 소정의 강도를 가질 수 있는 뒤채움재를 개발하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 화력발전소의 산업부산물인 석탄회를 활용한 뒤채움재를 사용하여 그 중 CLSM에 대한 물리적 특성 기준에 가장 적합한 배합비를 선택하여 현장시험을 실시하였고, 수치해석을 수행하여 실험결과의 신뢰성을 높였으며 뒤채움 후 DB-24 하중을 재하하여 하중재하 전 후의 지표침하량, 매설관의 변형률을 분석하였다. 그 결과 현장실험과 수치해석 모두 비슷한 결과를 얻었고 침하량은 2mm 이하로 나타났으며 매설관의 변형률은 최대 0.006으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권6호
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• pp.775-791
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• 2016

The indirect tensile strengths (ITSs) of different cemented paste backfill mixes with different curing times were determined by considering crack initiation and fracture toughness concepts under different loading conditions of steel loading arcs with various contact angles, flat platens and the standard Brazilian test jaw. Because contact area of the ITS test discs developes rapidly and varies in accordance with the deformability, ITSs of curing materials were not found convenient to determine under the loading apparatus with indefinite contact angle. ITS values increasing with an increase in contact angle can be measured to be excessively high because of the high contact angles resulted from the deformable characteristics of the soft paste backfill materials. As a result of the change of deformation characteristics with the change of curing time, discs have different contact conditions causing an important disadvantage to reflect the strength change due to the curing reactions. In addition to the experimental study, finite element analyses were performed on several types of disc models under various loading conditions. As a result, a comparison between all loading conditions was made to determine the best ITSs of the cemented paste backfill materials. Both experimental and numerical analyses concluded that loading arcs with definite contact angles gives better results than those obtained with the other loading apparatus without a definite contact angle. Loading arcs with the contact angle of $15^{\circ}$ was found the most convenient loading apparatus for the typical cemented paste backfill materials, although it should be used carefully considering the failure cracks for a valid test.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.163-171
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• 2001

콘크리트 구조물과 토공의 인접부인 구조물 뒷채움의 구조적 연속성을 위해서는 뒷채움 시공이 중요하다. 뒷채움부의 구조적 연속성을 증가시키기 위해서는 양질의 뒷채움재 사용과 대형 진동다짐장비에 의한 정밀다짐이 효과적이다. 그러나 정밀다짐시에 발생하는 과도한 토압에 의해 암거 구조물에 구조적 결함이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 다짐재와 다짐방법을 변화시키면서 2개소의 암거를 건설하였다. 뒷채움재로는 선택층재와 노상토재를 사용하였다. 뒷채움 다짐시에 큰 다짐에너지를 얻기 위하여 대부분의 경우 총중량 11~12톤의 다짐롤러를 2000rpm 에서 2400rpm의 주파수로 적용하였다. 노상토를 사용하여 뒷채움 시공을 하는 경우에는 충격완화재를 설치하여 동적 수평하중에 미치는 영향을 분석하였다. 충격완화재로는 EPS재와 타이어 칩을 사용한 패널들을 사용하였으며, 뒷채움 시공시에 이들 충격완화재를 암거의 외벽체에 부탁하였다. 본 논문에서는 콘크리트 암거의 뒷채움 시공시에 발생하는 동적지응력 특성을 기술하였다. 계측 결과, 다짐하중에 의한 수직토압과 수평토압의 크기는 다짐재료, 다짐 측정깊이 및 다짐방법에 의존하고 있었다. 뒷채움 다짐시에는 정적토압계수 보다 큰 동적토압계수$(\DeltaK_{dyn}=\DeltaK\sigma_h\DeltaK\sigma_v)$를 나타내고 있어 동적토압에 의해 암거에 유해한 영향을 줄 수 있다. 충격완화재 EPS(t=10cm)와 고무계(t=5cm)는 암거 벽체에 작용하는 동적 수평토압을 경감시키는데 효과적인 것을 알았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.2368-2373
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• 2012

본 연구에서는 유동성뒤채움재와 일반모래뒤채움재를 이용한 지하매설관 시공시 발생하는 관의 변형 및 지표면변위를 유한요소해석을 이용하여 평가하였다. 해석에 사용된 조건은 2개의 관종(연성관인 PE관, 강성관인 콘크리트 흄관), 2개의 매설관 직경(30cm 및 60cm), 2개의 매설관 부설깊이(60cm, 150cm), 2개의 굴착폭(1.5D 및 2D), 5종의 뒤채움재(일반모래 및 4종의 유동성뒤채움재) 등을 이용하여, 다양한 조합의 해석을 수행하였다. 연성관인 PE관의 경우 직경 60cm 매설관의 수직변위가 직경 30cm 매설관의 수직변위 보다 평균적으로 3배이상 크게 나타났다. 또한 일반모래 뒤채움시 0.320mm로 나타났고, 이에 비해 유동성뒤채움재를 이용한 Case B, C, D, 및 E에서의 수직변위는 0.135-0.155mm 로 일반모래 뒤채움에 비해 약 40% 수준의 변위가 발생하였다. 강성관인 콘크리트 흄관의 경우 직경 30cm인 경우 수직변위는 뒤채움재 종류에 상관없이 0.004mm 정도이다. 직경 60cm 인 경우 일반모래 뒤채움재의 경우 0.636mm, 유동성 뒤채움재의 경우 0.081-0.121mm 범위로 나타났다. 부설깊이에 따른 유동성뒤채움의 효과는 연성관인 PE관에서 더 크게 나타났다. 강성관인 콘크리트흄관의 경우 부설깊이에 따른 일반모래뒤채움과 유동성뒤채움재에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.