• 제목/요약/키워드: frost-heaving

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안정처리토의 강도특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on The Compressive Strength of Soil Stabilized with Quick Lime and Briquette ash)

  • 김재영;최혁재;유병옥;안성율;박승해
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.381-386
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    • 2005
  • In order to have compressive strength tests and frost heaving tests, two sorts of soil samples at Chonbuk-Do area were used. According to this research, the compressive strength of soil which was mixed by quick lime, was largely increased until 28 days but after 28 days, the increment of strength was seldom found and its maximum compressive strength increasing rate for content of quick lime was $10{\sim}15%$ scope. In the mixed rates of quick lime and briquette ash, the compressive strength of soil which was mixed by quick lime and briquette ash, was increased by increasing mixed rates of quick lime and its compressive strength was increased by additional quantity. The compressive strength of mixed soil within freezing-thawing 1 cycle was diminished around 30% compared to non-freezing soil's 28 days compressive strength but there were no movements after 2 cycle.

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철도구조물에 적용되고 있는 토목섬유보강구조물의 현황 (Application of Geosynthetic-Reinforced Structures for Railway)

  • 신은철;이중화
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.337-349
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    • 2009
  • In recent years, the cutting and banking areas along the railway in Korea are exposed to the erosion problem during every year. The reinforcement is a composite construction material in which the strength of engineering fill is enhanced by the addition of strong tensile reinforcement in many different types. Various problems of the railway infrastructure have occurred due to the differential settlement, frost heaving, mud pumping, lack of bearing capacity, partially loss of embankment. In advanced countries, railway roadbed reinforcement is applied to solve these problems on railway roadbed. This paper presents the solution of such problems by means of the engineering works incorporated with railway reinforcement infrastructures such as geotextile bag method, existing grouting method, geocell, reinforced earth, soil nailing and so on.

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저토피부 암거상부 포장의 도상피해 예방을 위한 단명설계 (A design guide to minimize frost heave in unbound pavement layers over box culverts)

  • 서영국
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.111-121
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    • 2007
  • 지난 2005년 12월 호남지역에 내린 폭설과 연이은 한파로 서해안고속도로와 호남고속도로에 많은 피해가 보고되었다. 특히 2.0m 이하의 저토피고를 갖는 통로 암거 상부의 포장에 최대 6.0cm 높이의 노면 융기와 횡방향 균열이 발생하였다. 이는 포장의 수명단축 및 공용성 저하, 교통사고 발생 등에 영향을 미치기 때문에 시급한 대책마련이 요구되었다. 현장 조사 결과 단기간에 증가한 침투수가 노상과 노체에 함유된 세립분의 영향으로 포장 내부의 배수가 지연되고 저온에서 발생한 동상이 포장 파손의 일차적인 원인으로 지적되었다. 최근 한국도로공사는 도로교통기술원과 공동연구를 통해서 신설되는 암거상부 포장에 대한 새로운 설계안을 제시하였다. 본 설계안은 암거 상단부에 맹암거를 설치하여 침투수의 원활한 배수를 유도하고 간극수압의 저감을 통해 포장하부의 동상을 예방하고자 한다. 본 논문에서는 위의 설계법 개발을 위해서 수행한 실험과 수치해석결과를 다루고 있다. 현장에서 채취한 지반시료에 대한 점토함유량 분석을 실시하고 2차원 유한요소해석을 실시하여 골재 입경에 따른 침투류의 배수특성을 조사하였다. 저토피고(2.0m 이하) 암거 상부 포장에 적용될 맹암거의 규격은 침투류 해석결과와 현장 시공성을 고려하여 폭과 높이를 각각 400mm, 800mm로 결정하였다.

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Slope Movement Detection using Ubiquitous Sensor Network

  • Jung, Hoon;Kim, Jung-Yoon;Chang, Ki-Tae;Jung, Chun-Suk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제4권1호
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    • pp.143-148
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    • 2009
  • About 70% of Korea consists of mountainous areas, and during the construction of many roads and railroads, cut slopes are inevitably formed. The rainy season, frost heaving in winter, and thawing in spring can all cause rockfalls and landslides. The failure of these slopes is increasing every year, causing damage to vehicles, personal injury and even death. To protect people and property from such damage, a real-time monitoring system is needed to detect the early stages of slope failures. The GMG placed TRS sensor units in the slopes to monitor them in real-time. But due to its reliance on data lines and power lines, the system is vulnerable to lightning damage. The whole system can be damaged by a single lighting strike. Consequently, for the purposes of this paper we propose the use of the Ubiquitous Sensor Network (USN) which follows the IEEE 802.1.4. By using the USN system we can minimize lightning damage and can monitor the movement of the slopes consistently.

융해-동결작용을 고려한 말뚝 기초에 관한 수치해석 연구 (Numerical Analysis of Pile Foundation Considering the Thawing and Freezing Effects)

  • 박우진;박동수;신문범;서영교
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권5호
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    • pp.51-63
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    • 2023
  • 계절성 동토의 온도 변화에 따른 융해 및 동결작용에 의한 지반의 거동이 말뚝 기초의 변위 및 지지력에 끼치는 영향을 파악하기 위한 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 온도 변화에 따른 지반-말뚝 상호작용을 모사하기 위해 유한요소법 기반의 TM 모델링(Thermo-Mechanical coupled Modeling)을 적용하였으며, 동결 지반은 온도 의존적 비선형 물성을 적용하였다. 지반의 구성 모델은 소성 거동을 모사하기 위한 MCR 모델(Mohr Coulomb with Rankine Tensile cut-off Model)과 HDP 모델(Nonlinear Hyperbolic Drucker-Prager Model)을 각각 적용하였으며, 말뚝의 길이 및 너비 조건을 선정해 수치해석 결과를 비교 및 분석하였다. 수치해석 결과는 HDP 구성 모델이 비교적 작은 지반 거동과 지지력을 보였으나, 전체적으로는 말뚝의 길이 및 너비 조건에 따라 지지력 및 말뚝 머리의 변위 결과의 양상과 그 크기는 유사하게 나타났다. 지반의 융해-동결작용으로 인한 말뚝 머리(pile head)의 수직 변위는 길이 조건이 짧을수록 변위의 변화 폭이 크게 나타났다. 수직 변위는 길이 조건에 따라 MCR 구성 모델에서는 최대 0.0387m의 융해 침하와 0.0277m의 동결 융기가 발생했으며, HDP 구성 모델에서는 최대 0.0367m의 융해 침하와 0.0264m의 동결 융기가 발생했다. 또한 두 탄소성 모델에 대한 말뚝의 지지력 결과는 말뚝의 길이 조건보다 너비 조건에서 더 큰 차이를 보였으며, 너비 조건 L에서 최대 약 14.7%, M에서 최대 약 5.4%, S에서 최대 약 5.3%가 발생하였다. 이에 말뚝 머리의 수직 변위와 말뚝의 지지력은 말뚝-지반의 접촉 면적에 영향을 크게 받으며, 지반 내 활성층의 활성도에 따라 차이를 보였다.

단열골재 개발을 통한 동토방지 기술개발에 관한 연구 (A Study on the Development Lightweight Aggregate using Recycled-Paint for Reduction in Freezing Ground)

  • 문종욱;백민호
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.47-54
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    • 2010
  • 지정폐기물인 폐페인트를 이용한 단열골재 개발을 위한 자료를 제시하기 위하여 이를 위한 실험으로 함수비, 진밀도, 액성한계, 소성한계, 마모감량, 모래당량, 체가름 시험을 진행하였다. 함수비 시험은 80:20의 배합이 1.4이고, 쇄석 골재만 사용한 것은 1.0으로 폐페인트 단열골재의 용적비가 증가하면서 함수비의 증가도 많았다. 또한, 진밀도 시험은 혼입율의 증가에 따라 점점 상승하였고, 흡수율도 증가하였다. 이는 골재와 폐페인트의 특성상 발생되는 공극분포의 차이로 인한 현상으로 판단된다. 모래당량과 마모감량 실험에서는 마모감량은 쇄석골재만 사용한 경우는 13.5이고 20% 혼입한 경우는 14.4로 증가하지만, 이는 단열골재의 약한 조직으로 인한 현상이라 판단된다. 이러한 실험으로 볼 때, 도로공사 시방서의 동상방지층은 모래당량 20, CBR 10으로 만족하도록 규정하고 있어 본 실험은 전 배합에서 모두 품질기준에 만족하는 결과를 보였다. 현재 폐페인트는 단순 매립용하거나, 소각 처리되는 현 실정에서 골재로 활용할 수 있게 됨으로써 천연골재의 부족이나 자원의 낭비를 해소할 수 있을 것으로 파악된다. 기존의 자갈보다 단열효과가 뛰어나고, 가벼우며, 단단한 단열골재를 사용함으로써 재활용이 활발할 것으로 예상된다.

시험도로 자료를 이용한 포장의 동결특성 연구 (A Study on Freezing Characteristics of Pavements Using Data of Test Road)

  • 정진훈;배성호;권순민
    • 한국도로학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.87-95
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    • 2005
  • 동절기에 대기온도가 영하로 내려감에 따라 포장하부층의 동결 및 응해가 반복되어 포장체의 구조적 성능이 저하된다. 이를 방지하기 위하여 동상에 대한 많은 연구가 수행되었으며, 그 결과, 우리나라 전역의 동결지수선도가 작성되어 동상방지층 설계 등의 도로건설에 이용되고 있다. 하지만, 포장층의 두께와 재료, 그리고 지형에 따른 동결심도의 변화에 대한 조사가 체계적으로 이루어지지 않아 현행 동상방지층 설계의 유효성에 대한 평가가 시급한 실정이다. 본 논문에서는 한국도로공사 시험도로에서 측정되는 대기온도 자료와 콘크리트 및 아스팔트 포장의 깊이별 온도 및 함수량 자료를 이용하여, 시험도로의 동결지수 및 동결가능 깊이를 조사하였다. 또한, 조사된 결과를 기존의 동결심도 추정식에 의한 결과와 비교하였다. 본 연구는 시험도로에서 측정된 동결 관련자료에 대한 초기연구로서 , 장기적인 자료의 축적과 분석을 통하여 보다 신뢰성 있는 결과가 도출될 수 있을 것으로 판단된다.

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동토 시료의 열적 특성 분석을 위한 실험적 연구 (Experimental Study for Thermal Characteristics of Frozen Soil Samples)

  • 김세원;박상영;원종묵;김영석
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.31-40
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    • 2022
  • 최근 건설시장의 다각화와 미래 에너지 자원개발이라는 관점에서 미개발된 에너지 자원(석유, 천연가스 등)이 대량으로 매장되어 있는 극한지(북극권) 개발 사업이 활발히 추진되고 있다. 이러한 지역에서는 극한의 기후로 인한 동토 지반의 침하나 동상 등의 문제가 항상 발생하기 때문에 지반 구조물의 안정성 확보를 위해 열적 특성 분석이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 동토 지역에서 지반동결과 관련된 문제들을 평가하고 기술적으로 해결하기 위한 기초 자료 제공을 목적으로, 캐나다 앨버타주 오일샌드 매장 지역의 동토 시료에 대한 열적 특성을 국내 시료와 비교·분석하였다. 일련의 실내 실험을 통해 동결온도에 대한 시간에 따른 부동 수분량을 측정하여 흙의 종류와 동결온도가 부동 수분량에 미치는 영향에 대하여 고찰하였고, 토양의 잠열, 열용량 및 열전도도를 정확하게 파악하기 위하여 동결/비동결 조건에 대한 열전도도 실내 실험을 수행하였다. 실험결과, 동결 완료 후 온도별로 상이한 부동 수분량과 열전도도 특성은 동토 지역 동결온도가 동토의 역학 거동에 영향을 끼칠 수 있음을 규명하였다.

동결 사질토의 크리프 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Creep Behavior of Frozen Sand)

  • 채덕호;김영석;이장근;조완제
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.27-36
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    • 2014
  • 계절 동토지역으로 분류되는 우리나라의 동토에 관한 연구는 동상압에 의한 아스팔트 도로 등의 기능 저하 방지에 관한 연구가 대부분이었다. 하지만 최근 제 2 남극 기지인 장보고 기지 건설과 러시아 극동지역의 천연파이프 건설 협약 등이 이루어지면서 영구동토지반에서의 구조물 건설에 대한 관심이 증대되고 있다. 영구동토지반에서 구조물 설계 시 지반의 크리프 특성이 매우 중요한 요소로 알려져 있다. 현재 우리나라에서는 동토에 관한 명확한 시험규정이 없으므로 동토에 영향을 미치는 요소를 시험 변수로 활용하여 크리프 거동 특성을 체계적으로 규명하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 $-5^{\circ}C$$-10^{\circ}C$에서 조밀한 주문진 표준사를 동결시켜 하중비율을 조절하여 일정하중 하에서의 크리프 특성을 살펴보았다. 시험 결과, 온도가 더 낮을수록, 하중비율이 더 클수록 2차 크리프 거동이 짧아지고 3차 크리프의 변형이 더욱 뚜렷이 나타나는 경향을 보였다.

지리산국립공원 종주등산로의 횡단면 변화 - 노고단~삼도봉 구간을 중심으로 - (Cross-sectional Changes of Ridge Traversing Trail in Jirisan National Park)

  • 김태호;이승욱
    • 한국지역지리학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.234-245
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    • 2013
  • 지리산국립공원 종주등산로의 침식속도를 파악하기 위하여 노고단~삼도봉 구간에서 등산로의 형태별 유형을 고려하여 16개 측량지점을 선정하고 2010년 11월부터 2012년 4월까지 18개월간 등산로의 횡단면을 측량하였다. 모든 지점에서 실질적인 침식이 발생하여 등산로 횡단면이 확대되었으나 토양침식량은 지점에 따라 차이가 커 $54.9{\sim}908.8cm^2$, 일평균 침식속도로는 $0.1{\sim}1.72cm^2$의 범위를 보인다. 유형별로는 평탄면형 $172.4cm^2$, 얕은 우곡형 $109.3cm^2$, 깊은 우곡형 $493.9cm^2$, 외벽형은 $573.2cm^2$, 양벽형 $556.8cm^2$이다. 그러나 유형에 관계없이 등산로의 횡단면 변화는 노면보다는 측벽에서 크게 나타났다. 시기별로는 5월~10월의 침식량이 11월~4월보다 많았으며, 2011년 11월~2012년 4월에는 퇴적량이 침식량보다 많아 등산로 횡단면이 줄어들었다. 조사구간에서는 3월과 4월에 등산로 측벽에 서릿발작용으로 토양입자가 쌓이고 5월 이후 강수량이 많아지면서 우세로 제거되며 등산로 침식을 주도한다. 서릿발 발달에 유리하므로 북향 측벽의 침식량이 남향보다 크다. 4월에 관측되는 동결기의 작은 침식량과 등산로 횡단면의 축소는 동상과 서릿발작용에 작은 강우량과 일시적인 답압 중단이 가세하여 만들어낸 계절적인 현상이다. 산악국립공원의 등산로 관리 측면에서 등산로의 침식량과 요인에 대한 지속적인 관측이 이루어지는 등산로 침식 모니터링체제를 구축하는 것이 필요하다.

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