• Smart Structures and Systems
• /
• 제7권4호
• /
• pp.275-287
• /
• 2011

The behaviors of saturated soils such as compressibility and permeability are distinguished by preconsolidation stress. Preconsolidation stress becomes an important design parameter in geotechnical structures. The goal of this study is to introduce a new method for the evaluation of preconsolidation stress based on the shear wave velocity at small strain, using Busan, Incheon, and Gwangyang clays in Korea. Standard consolidation tests are conducted by using an oedometer cell equipped with bender elements. The preconsolidation stresses estimated by shear wave velocity are compared with those evaluated by the Casagrande, constrained modulus, work, and logarithmic methods. The preconsolidation stresses estimated by the shear wave velocity produce very similar values to those evaluated by the Onitsuka method (one of the logarithmic methods), which yields an almost real preconsolidation stress. This study shows that the shear wave velocity method provides a reliable method for evaluating preconsolidation stress and can be used as a complementary method.

• 보존과학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.87-100
• /
• 2009

알칼리화강암으로 구성된 경주 남산 삼릉계곡 선각육존불 주변 암반을 대상으로 보존처리제 성능을 평가하였다. 이 연구에 적용된 보존처리제는 에틸실리케이트 계열의 암석 강화용 처리제와 에폭시 계열의 수지이다. 처리과정은 에폭시 계열의 수지를 박리면에 주입 후 암석 강화용 처리제를 총 3차례 도포 하였으며, 처리 전과 후의 물성 변화를 비교하기 위해 초음파 속도를 측정하였다. 초음파속도 측정 결과, 박리면 주변의 저속도대는 강화제 및 충전제 처리 후 평균 27.8%의 속도 증가가 나타났다. 이 결과는 석조문화재에 대한 보존처리제의 강화 효과를 입증하는 것으로서, 최소 3회 정도를 처리하는 것이 효과를 극대화 시키는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제10권7호
• /
• pp.143-150
• /
• 2009

연약지반의 적정 압밀속도 및 압밀침하량 예측에 있어 유효응력, 투수계수, 압밀계수, 체적변화계수 등의 물질함수는 가장 중요한 요소로 작용한다. 본 연구에서는 수평배수 조건에서의 압밀 물질함수 산정을 위한 개량형 수평배수 압밀시험 장치를 고안하고, 이를 이용하여 고함수비 해성점토에 대한 압밀시험을 실시하였다. 시험에 이용된 시료는 상부 준설매립 지반과 하부 원지반점토로 구성된 남해안 산업단지 조성 현장에서 채취하였다. 기존의 표준압밀시험을 동시에 실시하였으며, 이 결과를 이용하여 배수조건별 간극비, 유효응력, 투수계수, 압밀계수, 체적변화계수 등을 분석하였다. 압밀 물질함수는 Stark(2005)이 제안한 소성지수 포함의 회귀분석 방정식 형태로 표현되었으며, 이를 통해 투수성에 대한 이방성 특성을 산정할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.93-104
• /
• 2012

20세기 이후 지반의 불확실성을 이해하고 합리적인 해석방법을 개발하기 위한 노력이 경주되어 안전율 개념이 사용되어 왔으나 이러한 개념은 실제 적용되고 있는 인자들이 불확실성을 지님에도 그 대표값을 사용하기 때문에 지반구조물의 상대적인 신뢰성을 측정하는데 한계가 있다. 그러나 현재까지도 불확실성을 완전히 제거할 수 있는 방법은 없으며, 그나마 국내에서 수행되고 있는 지반조사 결과는 이러한 통계적 기법을 적용하는 것조차도 불가능할 정도로 충분치 못한 경우가 대부분이다. 또한 침하량이나 압밀속도 등 압밀 특성이 압밀이력에 따라 크게 차이가 남에도 불구하고 압밀상태에 대한 정확한 규명없이 설계하는 것은 많은 문제점을 나타내게 된다. 따라서 본 논문에서는 압밀인자 중 과압밀비를 중심으로 설계의 불확실성을 줄이기 위한 노력의 일환으로 남해안 중 광양과 부산지역에서 수행된 양질의 실내시험 결과를 바탕으로 압밀상태를 평가하고, 설계정수의 불확실성을 줄이기 위한 정규성 검증이나 이상치 제거 등의 통계처리를 통해 지역별로 깊이에 따른 과압밀비 등의 특성을 제안하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.137-146
• /
• 2006

Shear wave velocity of uncemented soil can be expressed as the function of effective stresses when capillary phenomenons are negligible. However, the terms of effective stresses are divided to the direction of wave propagation and polarization because stress states are generally anisotropy. The shear wave velocities are affected by parameters and exponents that are experimentally determined. The exponents are controlled contact effects of particulate materials(sizes, shapes, and structures of particles) and the parameters are changed contact behaviors between particles, material properties of particles, and type of packing(i.e., void ratio and coordination number). In this study, consolidation tests are performed by using clay, mica and sand specimens. Shear wave velocities are measured during consolidation tests to investigate the stress-induced and inherent anisotropies through bender elements. Results show the shear wave velocities depends on the stress-induced anisotropy for round particles. Furthermore the shear wave velocity is dependent on particle alignment under the constant effective stress. This study suggests that the shear wave velocity and the shear modulus should be carefully calculated and used for the design and construction of geotechnical structures.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권8호
• /
• pp.43-54
• /
• 2006

본 논문은 벤더 엘리먼트를 압밀, 토모그래피, 그리고 액상화에 적용하는 방법을 다루었다. 모래와 점토를 이용하여 압밀 시험을 수행하면서 전단파 속도를 측정하여 하중 재하 및 제하 시기를 평가하였다. 전단파 속도는 유효응력의 함수이므로 전단파 속도를 이용하여 하중 재하시기를 결정할 수 있으나, 침하량 기준과 전단파 속도(유효응력) 메카니즘이 다를 수 있으므로 주의해야 한다. 또한 전단파 속도는 고결화 제어 구간(cemented controlled regime)과 응력 제어 구간(stress controlled regime)으로 구별할 수 있어 응력이력현상을 확인할 수 있다. 벤더 엘리먼트가 설치된 고정된 프레임에서 전단파 토모그래피가 가능하다. 낮은 구속응력상태와 진 삼축 장비 내에서 토모그래피 실험을 수행한 결과 전단파 토모그래피는 평균유효응력과 관련된 전단파 속도 변화의 관측에 사용될 수 있음을 보여 주였다. 한편 액상화와 같은 어떤 현상을 관측하기 위하여 반복 주기가 높은 방식의 전단파 트랜스-일루미네이션(trans-illumination)이 적용되었다. 전단파 속도와 크기의 전개는 액상화 동안 과잉간극수압의 경향과 평행함을 알 수 있었다. 본 논문에서 소개한 적용들은 벤더 엘리먼트가 실내 시험에서 전단파 검측에 상당히 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권8호
• /
• pp.113-121
• /
• 2004

본 연구는 사전압밀재하공법에 의해 연약지반을 개량시 재하-제하-재재하와 같은 다양한 응력변화에 의한 2차압밀량을 추정하고자, 일정변형률 압밀시험기(CRS)를 응용한 일정재하시험장치(CLR)와 표준압밀시험기를 이용한 단계 재하시험(IL)에 의해 군산점토의 압밀특성을 비교 고찰하였다. 또한 CRS시험 후 임의 팽창시점에서 재재하시 유효과압밀비에 따른 2차압밀특성과 간극비-유효응력-시간관계 등을 파악하였다. 군산점토는 유효 과압밀비가 클수록 팽창량은 크고 2차압밀 침하량은 작게 발생하고 있으며, 일시에 하중 제거 후, 재하하는 경우에서 2차압밀계수 $C'_{\alpha}$ 는 완속제거시 보다 작게 평가되고, 유효 과압밀비가 1.4이상인 경우는 유사한 값을 제시하고 있다. 재재하시 발생되는 전체침하량을 기준으로 한 2차압밀계수 $C"_{\alpha}$는 경과시간에 따라 비선형적으로 증가하나 최종값은 급속제거시와 비교하여 유사한 값을 제시하고 있다. 간극비 변형속도는 재하시간이 증가할수록 유효 과압밀비에 관계없이 2개의 시험 모두 일정한 선형관계이고, 유효 과압밀비가 증가할수록 작게 나타나고 있다.고 있다.

• 보존과학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.285-296
• /
• 2012

이 연구에서는 석조문화재의 재질과 풍화 상태에 따른 강화처리 방안을 도출하기 위해 인공적으로 풍화시킨 암석을 이용하여 강화처리의 효과를 평가하였다. 시료는 2종의 화강암(경주 남산, 익산)과 영양 사암 및 정선 대리암을 사용하였으며, 미처리 및 $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$에서 열처리하여 신선암, 중간풍화암, 심한풍화암의 세 등급으로 분류하였다. 3종의 강화제(Wacker OH 100, Remmers KSE 300, 1T1G)를 함침, 모세관 흡수(부분 침적), 분무법으로 적용하고 처리 전후의 중량, 공극률, 초음파속도, 에코팁 경도 및 색도 변화를 비교하였다. 실험 결과, 강화 효과는 암석의 풍화 상태와 처리 방법에 의해 크게 영향을 받으며, 대부분의 조건에서 Wacker OH 100의 효과가 큰 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권6C호
• /
• pp.339-347
• /
• 2008

현장 관입 실험은 프로브 관입에 따라 주변 지반을 의도적으로 파괴시켜 지반특성을 파악할 수 있다. 본 논문의 목적은 현장 점토지반에 서로 다른 크기의 프로브 관입으로 인한 간극 수압 소산 특성을 이용하여 파괴에 따른 교란 효과를 분석하는 것이다. 현장 실험을 수행하기 위해 콘관입 시험(CPT), 딜라토미터 시험(DMT) 그리고 현장 속도 프로브 장비(FVP: Field Velocity Probe)가 사용되었다. 샌드 매트(sand mat), PBD 그리고 사석을 이용한 지반 개량 중인 부산 북컨테이너 현장에서 실험이 진행 되었으며, 샌드 매트(sand mat)공법 이후 실내 실험을 수행하기 위해 시료가 채취 되었다. 실내에서는 물성치 실험 및 압밀 실험을 수행하여 지반 특성과 수평압밀계수 값을 도출하였다. 현장 실험은 지반 개량 후 압밀도 90% 시점에서 사석 제거 후 케이싱을 통해 CPT, DMT 그리고 FVP 순서대로 실험이 수행 되었다. 관입에 따른 영향 범위를 최소화 시키기 위해 각각의 실험은 3m 간격을 유지 하였으며, 매 심도 24m에서 관입을 멈추고 시간에 따른 간극 수압 변화 양상을 측정하였다. 실내 압밀 실험을 통해 수평 압밀 계수$(C_h)$를 산정하였으며, 현장 실험을 통해 각 프로브에 따른 $t_{50}$ 값을 계산 하였다. $t_{50}$값을 이용하여 산정된 등가 유효 반경은 FVP가 가장 작게 그리고 DMT가 가장 크게 산정되었다.

• 지질공학
• /
• 제23권4호
• /
• pp.503-510
• /
• 2013

전단파 속도는 그 자체로 지층의 구조적인 특성을 확인할 수 있으며 상관관계 식들을 활용하면 타 공학적인 지표로 도출할 수 있다. 본 연구에서는 전단파 속도의 활용성에 발맞춰 부산 점토의 전단파 속도 관련 계수를 산정하는 것이다. 계수를 산정하기 위하여 실내 실험이 수행되었다. 실내 실험은 10 m, 12 m, 15 m, 20 m, 22 m, 25 m, 30 m 그리고 31 m에서 채취한 시료를 활용하였으며 압밀실험으로 유효응력과 전단파 속도 간의 관계를 도출하였다. 그 관계는 선행적으로 제시된 연구와 유사하게 비선형적인 특성을 보여주었으며 최종적으로는 전단파 속도에 활용 가능한 계수 값들을 도출하였다. 도출된 상수 값은 일정한 범위내에 속하는 것으로 나타났으며 두 상수 간의 관계도 제시하였다. 본 연구에서 제시한 계수 값들은 부산 점토의 참고 값이 될 것으로 판단되며, 향후 전단파 속도를 이용하여 공학적인 지표 전환시 다양하게 활용 될 것으로 판단된다.