• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.33-41
• /
• 2015

본 연구에서는 관중혼합처리공법 개발을 위해 혼합토의 공학적 특성 평가에 관한 실내실험(유동성, 단위중량, 일축압축강도 및 블리딩 시험)을 수행하였다. 실험 결과 흐름 및 블리딩 특성은 함수비에 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 단위중량과 일축압축강도는 함수비 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 각 주행 장비별 접지압과 혼합토의 지지력을 비교한 결과 벨트 컨베이어, 백호우, 도저 등의 장비가 즉시 진입 가능한 것으로 검토되었다. 결과적으로 고화재를 사용한 관중혼합처리공법에서 적용 가능한 함수비 영역은 80~200%로 평가되었다. 또한, 본 연구 결과로부터 설계 차트를 개발하여 제시하였다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제21권9호
• /
• pp.1059-1068
• /
• 2012

The purpose of this study was to develope the environmentally favorable method of roller compacted soil concrete pavement using industrial waste red mud. Red mud was the major solid waste produced in the process of alumina extraction from bauxite(Bayer process). For recycling purpose, red mud was treated and applied to use as concrete admixtures. To this end, laboratory test such as compressive strength of soil concrete, and field test such as construction characteristics of soil concrete pavement, had been conducted. From the study results, the compressive strength of soil concrete was strongly related to its matrix proportion and compaction energy. The optimum mix proportion was comprised of cement 300 $kg/m^3$, water 110 $kg/m^3$, fine aggregate 600 $kg/m^3$, course aggregate 1400 $kg/m^3$, red mud admixture 50 $kg/m^3$ and compaction energy above 2.86 $cm-kgf/m^3$. The $7^{th}$-day and $28^{th}$-day mean compressive strength of soil concrete were 43.8 MPa and 53.3 MPa each under the optimum condition. Pavement application of soil concrete using red mud admixture indicated that the proposed method was simple in case of construction and showed a good surface texture.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제12권2호
• /
• pp.115-132
• /
• 1996

연약지반 안정화공법으로서 각종 고결공법이 성행하고 있으나 해성점토지반이나 통수지반과 같은 특수조건하에서는 시공도 까다롭지만 강도발현이나 내구성 등의 측면에서 보강효과가 저하하는 것을 볼 수 있다. 고결공법은 혼합(고압)처리방식과 주입방식으로 대별할 수 있는 데, 본 연구에서는 첫째로 해성점토지반에 시멘트에 의한 지반보강시의 강도열화문제와 두번째로 지하수흐름이 있는 지반에서의 물유리계 약액주입시의 주입효과증대 및 내구성 문제에 촛점을 맞추어 그 해결방안을 검토 하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제12권3호
• /
• pp.523-539
• /
• 2017

Clay soils are typical for their swelling properties upon absorption of water during rains and development of cracks during summer time owing to the profile desorption of water through the inter-connected soil pores by water vapour diffusion leading to evaporation. This type of unstable soil phenomenon by and large poses a serious threat to the strength and stability of structures when rest on such type of soils. Even as lime and cement are extensively used for stabilization of clay soils it has become imperative to find relatively cheaper alternative materials to bring out the desired properties within the clay soil domain. In the present era of catastrophic environmental degradation as a side effect to modernized manufacturing processes, industrialization and urbanization the creative idea would be treating the waste products in a beneficial way for reuse and recycling. Bottom ash and ecosand are construed as a waste product from cement industry. An optimal combination of bottom ash-eco sand can be thought of as a viable alternative to stabilize the clay soils by means of an effective dispersion dynamics associated with the inter connected network of pore spaces. A CATIA model was created and imported to ANSYS Fluent to study the dispersion dynamics. Ion migration from the bottom ash-ecosand pile was facilitated through natural formation of cracks in clay soil subjected to atmospheric conditions. Treated samples collected at different curing days from inner and outer zones at different depths were tested for, plasticity index, Unconfined Compressive Strength (UCS), free swell index, water content, Cation Exchange Capacity (CEC), pH and ion concentration to show the effectiveness of the method in improving the clay soil.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제22권1호
• /
• pp.9-23
• /
• 2023

본 연구에서는 연직교반혼합처리공법으로 시공되는 원지반 시멘트고화처리 연속벽체 방식의 자립식 흙막이 공법의 국내·외 설계법을 조사하고, 다양한 배수 및 시공 조건을 고려한 수치해석 결과와 비교 분석하여 각 설계법 및 해석법의 특징 등을 제시하였다. 본 연구 결과 동일한 설계조건에 대해 방법 1(전응력 해석)의 경우 가장 높은 안정성을 평가하는 것으로 나타났고, 개량체 내부에서 발생되는 응력의 경우 방법 2와 방법 3(유효응력 해석)이 유사한 결과를 도출하였다. 그리고 수치해석 시 적용한 토질 및 배수 조건에 따라 최종 흙막이 벽체의 내부응력과 수평변위가 영향을 받았다. 또한, 본 연구에서는 수치해석 등으로 검증을 병행하는 설계에서는 이론토압을 적용하는 방법 1, 수치해석적 검증을 생략하는 일반적인 설계에서는 보수적인 결과를 제공하는 방법 2 또는 방법 3, 수치해석만으로 설계하는 경우 굴착면에서의 인장응력과 개량체 선단과 원지반간의 경계면 응력 등을 고려할 것을 제시하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제36권4호
• /
• pp.381-390
• /
• 2024

The introduction of bio-based materials has been recommended in the geotechnical engineering field to reduce environmental pollutants such as heavy metals and greenhouse gases. However, bio-treated soil methods face limitations in field application due to short research periods and insufficient verification of engineering performance, especially when compared to conventional materials like cement. Therefore, this study aimed to develop a machine learning model for predicting the unconfined compressive strength, a representative soil property, of biopolymer-based soil treatment (BPST). Four machine learning algorithms were compared to determine a suitable model, including linear regression (LR), support vector regression (SVR), random forest (RF), and neural network (NN). Except for LR, the SVR, RF, and NN algorithms exhibited high predictive performance with an R² value of 0.98 or higher. The permutation feature importance technique was used to identify the main factors affecting the strength enhancement of BPST. The results indicated that the unconfined compressive strength of BPST is affected by mean particle size, followed by biopolymer content and water content. With a reliable prediction model, the proposed model can present guidelines prior to laboratory testing and field application, thereby saving a significant amount of time and money.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.11-25
• /
• 2023

본 연구에서는 시멘트혼합처리토를 활용한 경사 자립식 흙막이공법에 대한 설계법과 해석법에 대하여 연구하였다. 경사 자립식 흙막이 벽체의 경우 경사에 따른 주동토압계수의 감소와 자중효과로 주동측압이 감소하고 수동토압계수의 증가와 자중모멘트의 증가로 인해 전체적인 안정성이 증가하였다. 흙막이 벽체는 경사에 따라 굴착측으로의 전도파괴에서 활동파괴로의 형태 변화가 발생되었고, 최적의 경사는 10°인 것으로 평가되었다. 수치해석에서의 전체 안정성은 강도감소법과 비교하여 한계평형해석이 보수적인 결과를 도출하므로 설계 시 본 방법으로 검토해야 하는 것으로 나타났다. 매개변수 연구 결과, 지지력파괴와 압축파괴에 대한 안정성은 상재하중이 작은 경우(약 20kPa 이하) 경사 10°이상에서는 크게 증가하지 않았다. 배면 지반의 점착력이 있는 경우 수치해석과 유사한 결과는 점착력을 고려한 경우로 나타났다. 활동, 전도, 전단, 인장에 대한 안정성은 벽체의 두께에 비례하여 증가하지만, 일정 경사각(약 10°) 이상에서는 벽체의 두께와 상관없이 지지력과 압축응력의 안정성에 큰 변화가 없는 것으로 평가되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권8호
• /
• pp.75-84
• /
• 2012

본 연구에서는 보강재료(폐어망, 본딩처리된 폐어망, 지오그리드)와 보강층수(1층 및 2층)에 따른 정수슬러지 혼합 경량토의 강도 및 용출 특성을 비구속압축시험과 용출시험을 통해 분석하였다. 정수슬러지가 혼합된 경량토는 정수슬러지, 시멘트, 저회를 유동성에 맞춰서 배합 제작되었다. 시험에 사용된 보강재료는 폐어망과 지오그리드이다. 흙입자와 폐어망 사이의 억물림을 증가시키기 위하여 본딩처리를 한 폐어망을 추가로 사용하였다. 정수슬러지가 혼합된 경량토에 대한 강도시험 결과 보강재료에 따른 강도증진은 폐어망, 본딩처리된 폐어망, 지오그리드 순으로 증가하였다. 또한 보강층수가 1층에서 2층으로 증가할수록 강도 역시 증가되는 경향을 나타내었다. 또한 정수슬러지를 혼합한 경량토에 대한 용출시험을 분석한 결과 환경부가 고시한 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제12권5호
• /
• pp.831-847
• /
• 2017

Conventional geotechnical engineering soil binders such as ordinary cement or lime have environmental issues in terms of sustainable development. Thus, environmentally friendly materials have attracted considerable interest in modern geotechnical engineering. Microbial biopolymers are being actively developed in order to improve geotechnical engineering properties such as aggregate stability, strength, and hydraulic conductivity of various soil types. This study evaluates the geotechnical engineering shear behavior of sand treated with xanthan gum biopolymer through laboratory direct shear testing. Xanthan gum-sand mixtures with various xanthan gum content (percent to the mass of sand) and gel phases (initial, dried, and re-submerged) were considered. Xanthan gum content of 1.0% sufficiently improves the inter-particle cohesion of cohesionless sands 3.8 times and more (up to 14 times for dried state) than in the untreated (natural) condition, regardless of the xanthan gum gel condition. In general, the strength of xanthan gum-treated sand shows dependency with the rheology and phase of xanthan gum gels in inter-granular pores, which decreases in order as dried (biofilm state), initial (uniform hydrogel), and re-submerged (swollen hydrogel after drying) states. As xanthan gum hydrogels are pseudo-plastic, both inter-particle friction angle and cohesion of xanthan gum-treated sand decrease with water adsorbed swelling at large strain levels. However, for 2% xanthan gum-treated sands, the re-submerged state shows a higher strength than the initial state due to the gradual and non-uniform swelling behavior of highly concentrated biofilms.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
• /
• pp.869-872
• /
• 2004

A study on the solidification of sludge by reactive amendment agent was carried out in this paper. The reactive amendment agent used in this study is mainly composed of inorganic solidification agent and reactive adsorptive material. The reactive agent has a function of soil-cement-agent solidification and harmlessness of contaminant in waste. The reactive agent is environmentally friendly material to the surrounding environment. In this study, a series of tests and experiments including unconfined compressive strength, permeability, pH test, constituent analysis, leaching test were carried out to analyse engineering and environmental characteristics of solidified sludge treated reactive agent. The result of this research shows that the solidified sludge treated reactive agent is increased in strength and decreased in contaminant concentration.