• 제목/요약/키워드: consolidation theory

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A Study of Three Dimensional Numerical Analysis on Vacuum Consolidation

  • Chung, Youn ln
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권3호
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    • pp.5-20
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유한변형률 이론에 근거하여 3차원 압밀 지배 방정식을 유도하였다. 이 방정식은 비교적 압밀층의 두께가 두꺼운 경우, 비선형 물성치, 공극비에 따른 비선형 투수계수를 갖는 지반에 적합하다. 기존의 유한차분 수치해석 기법(FTCS)은 지배 방정식이 비선형 이며 복잡한 경우 안정된 해를 얻을 수 없기 때문에 본 연구에서는 특수 유한 차분 기법을 도입하였다. 이 수치해석 기법을 지배 방정식에 적용하면 시간에 따른 압밀량을 예측할 수 있다. 본 해석기법에 의해 구해진 값들을 윅드레인을 설치한 여러 가지 고압축성 토질에서의 실험 결과와 비교한 결과, 최종 압밀량과 시간에 따른 압말량이 잘 일치하고 있다.

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일정변형률 압밀시험을 이용한 방사배수 조건하에서의 압밀해석 (Consolidation at Constant Strain Rate for Radial Drainage)

  • 윤찬영;장인성;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.147-157
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    • 2002
  • 본 연구에서는 방사방향의 배수조건을 갖는 점성토의 압밀특성을 짧은 시간에 정확하게 평가할 수 있는 방사배수 일정변형률 압밀시험을 위한 시험기와 해석이론을 개발하였다. 개발된 시험기 및 해석이론에 대한 적용성을 검토하기 위하여 성형시료 및 불교란 시료에 대하여 방사배수 일정변형률 압밀시험과 단계하중 압밀시험을 실시하였다. 압밀곡선으로부터 평가되는 압밀정수 및 압밀계수에 대한 비교, 분석을 통하여 제안된 시험기 및 이론의 신뢰성과 적용성을 평가하였고, 방사배수 시험과 더불어 수행된 연직배수 일정변형률 압밀시험과 단계하중 압밀시험을 통하여 배수방향에 따른 영향과 시험기 및 해석이론의 적용성을 분석하였다. 또한, 일정변형률 압밀시험시 발생하는 과잉간극수압에 대한 분석을 통하여 간극수압의 발생 양상 및 실험결과에 미치는 영향을 확인하였다.

건조효과를 고려한 준설매립토의 압밀거동 (Behaviour of Consolidation in Dredged and Reclaimed Soil Considering the Effect of the Desiccation)

  • 유남재;박병수;이명욱;이주원
    • 산업기술연구
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    • 제20권A호
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    • pp.93-100
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    • 2000
  • This research is to investigate the self-weight consolidation settlement and desiccation shrinkage settlement of soft marine dredging clay by performing numerical and experimental works. Large column test were carried out investigate the consolidation settlement considering effect of the self-weight and desiccation shrinkage, and centrifuge model test was also carried out investigate self-weight consolidation settlement. Results of centrifuge model and large column experiments about changes of settlement with time were analyzed by using the numerical technique of explicit finite difference method considering effect of the self-weight and desiccation based on the finite strain consolidation theory. Centrifuge model test results were in relatively good agreements with analyzed results in terms of self-weight consolidation settlement with time. Large column test results showed quite different values from the numerically estimated one, carried by experimental conditions.

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다양한 응력조건을 고려한 새로운 압밀계수 평가방법 (New estimation method of the coefficient of consolidation for the various stress conditions)

  • 곽찬문;정영훈;김창엽;정충기
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.216-223
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    • 2005
  • The coefficient of consolidation has been evaluated using the conventional oedometer tests based on the one-dimensional consolidation theory. In the field, however, the actual response of the soil will be subject to the three-dimensional condition during consolidation. In this research, a new estimation method of the coefficient of consolidation for the various stress-deformation conditions was proposed. The good agreement between the computed dissipation of pore pressure and the measured data confirms the usefulness and the applicability of the proposed method to predict the exact rate of consolidation.

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준설매립지반의 압밀침하에 대한 쌍곡선 침하예측기법의 적용성 연구 (A Study on the Applicability of Hyperbolic Settlement Prediction Method to Consolidation Settlement in the Dredged and Reclaimed Ground)

  • 유남재;전상현;전진용
    • 산업기술연구
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    • 제28권A호
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    • pp.11-17
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    • 2008
  • Applicability of hyperbolic settlement prediction method to consolidation settlement in the dredged and reclaimed ground was assessed by analyzing results of centrifuge tests modelling self-weight consolidation of soft marine clay. From literature review about self-weight consolidation of soft marine clays located in southern coast in Korea, constitutive relationships of void ratio - effective stress - permeability and typical self-weight consolidation curves with time were obtained by analyzing centrifuge model experiments. For the condition of surcharge loading, exact solution of consolidation settlement curve obtained by using Terzaghi's consolidation theory was compared with results predicted by the hyperbolic method. It was found to have its own inherent error to predict final consolidation settlement. From results of analyzing thc self-weight consolidation with time by using this method, it predicted relatively well in error range of 0.04~18% for the case of showing the linearity in the relationship between T vs T/S in the stage of consolidation degree of 60~90 %. However, it overestimated the final settlement with large errors if those relation curves were nonlinear.

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샌드파일 주변지반에서 초기 방사방향 압축에 의한 압밀특성 연구 (A Study on Consolidation Characteristics by Considering the Initial Radial Compression at Sand Pile Adjacent Ground)

  • 천병식;여유현
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.649-656
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    • 2000
  • Consolidation of the ground surrounding the sand piles is delayed by well resistance and smear effect. This study is executed to understand the factors that affect the characteristics of consolidation. This was accomplished by utilizing the estimated and measured values of the soil properties through the monitoring of the ground surrounding the sand piles. When it is assumed that the horizontal coefficient is equal to the vertical coefficient of consolidation, the estimated values is exceedingly similar to the measured values. The properties of the initially disturbed soil by the sand pile installation seemed to improve through the process of consolidation with the passage of time. From the results of the analysis of the settlement measurement, the measured values occurred about 60~90% of the predicted values. Considering the initial radical compression deformation, according to the theory of cavity expansion, the difference between the two appears to be in good agreement. In this study, to understand the behavioral characteristics of the ground surrounding the sand piles requires estimation through considering the initial radial compression as well as smear effect of the soil disturbance and well resistance.

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인천 송도지역 준설토의 침강 및 압밀특성에 대한 실험 및 해석적 연구 (Experimental and Numerical Studies for Sedimentation and Consolidation Characteristics of Dredged Soil in Songdo Area, Incheon)

  • 이충원;최항석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.13-22
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    • 2016
  • 연약지반의 특성에 부합하는 이론을 이용하여 침하량을 합리적으로 예측하는 것은 건설방재적 관점에서도 대단히 중요하다. 특히, 준설매립지반과 같은 초연약지반의 압밀거동 모사를 위해서는 비선형 유한변형 압밀이론을 적용할 필요성이 있다. 본 연구에서는 인천 송도지역 준설토의 침강 및 압밀특성을 파악하기 위하여 침강압밀시험, 자중압밀시험 및 CRS 압밀시험을 수행하였으며, 그 결과를 PSDDF를 이용한 수치해석의 입력치로 사용하여 준설매립지반의 거동을 해석하였다. 본 지역의 준설토는 통일 분류법에 의해 저압축성 실트(ML)로 분류되었으며, Yano법 및 수치해석을 통하여 얻어진 최종 체적변화비는 각각 1.56, 1.17로 나타났다. 이러한 결과의 차이는 계면고가 상대적으로 높고 투수성이 큰 해당 구간 준설매립토의 토질 특성에 기인한 것으로 사료된다.

탄-점성 압밀이론을 이용한 점성토 지반의 장기압밀 특성 및 적용성 (Long-term Consolidation Characteristics and Applicability of Soft Clayey Ground Using Elasto-Viscous Consolidation Theory)

  • 백원진;이강일;하성호;김진영;안태환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.1008-1014
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    • 2010
  • When the industrial complex creation and the structures are constructed on the soft clayey ground, the long-term consolidation settlement greatly becomes a problem. In the present study, long-term consolidation tests to examine the change in the coefficient of secondary consolidation by the influence of the initial consolidation load and the influence of the consolidation load increment ratio($\Delta_p/_{p_0}$) in the normally consolidated state with an improved standard oedometer tester were examined. In addition, the finite difference method was executed by using one dimensional Elasto-Viscous model proposed by Yoshikuni et. al. From the result of the numerical analysis of the comparison laboratory tests, the applicability of the Elasto-Viscous model was verified from the agreement of the secondary consolidation process.

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변형률과 층 두께의 변화를 고려한 준설점토의 압밀특성과 압밀기간 (Consolidation Characteristics & Consolidation Period of Dredged Soil by Considering Change of Strain and Stratum Thickness)

  • 정규향;김영남;주재우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권9호
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    • pp.105-114
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    • 2004
  • 액성한계 두 배 이상의 매우 높은 함수비를 갖는 준설점토의 압밀특성을 파악하기 위해 Rowe cell 압밀시험기를 사용하여 압밀시험을 실시하였다. 초기함수비 변화가 압밀특성에 주는 영향을 검토하기 위해서 함수비를 $100\~150\%로$ 변화시켜서 실험을 수행하였고 재성형 준설점토의 압밀특성과 비교하였다. 실험결과로부터 준설점토의 초기함수비가 증가할수록 e-logP 곡선의 비선형적 거동이 뚜렷하였고, 하중단계 40kPa까지는 곡선의 기울기 변화가 급변하였으며 그 이후의 하중단계에서는 완만한 형상을 보여주었다. 압축지수비는 Mesri(1973)가 제안한 값의 범위 내에 존재하였으며, 초기함수비변화가 압밀계수에 미치는 영향은 거의 없었고 오히려 압밀하중의 크기가 연직압밀계수에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 또한 대형압밀시험기를 이용하여 압밀기간 중 층 두께의 변화를 고려하여 압밀기간을 산정하는 Mikasa이론과 그렇지 않은 Terzaghi의 이론을 비교하였다. 그 결과 변형률이 큰 지반에서의 압밀기간은 압밀기간 중 층 두께의 변화를 고려한 Mikasa 이론의 경우가 그렇지 않은 경우보다 실측치에 근사하게 산정되었다.

배수재가 설치된 압축성 지반의 효율적인 압밀해석 및 역해석 (Practical Consolidation Analysis and Back Analysis for Draainage-Installed Compressible Deposits)

  • 김윤태;이승래
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.175-181
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    • 1994
  • In order to accelerate the rate of consolidation settlement and to gain a required shear strength for a given soft clay deposit, the preloading technique combined with a vertical drainage system has been widely applied. In this study, the theory of axisymmetric concolidation, which considers the variation of compressibility and permeability during the consolidation process, has been developed. Smear and well resistance effects are also considered. Furthermore, several back-analysis schemes such as simplex method, BFGS method, and ADS have been adopted in the axisymmetric consolidation program(AXICON). The measured data in the first stage of consolidation are utilized to predict the subsequent consolidation behavior.

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