• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.41-49
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• 2005

점토의 거동은 온도변화에 민감하기 때문에 고온이력을 받는 점토의 공학적 성질에 관한 연구가 최근 증가하고 있다. 이러한 증가 현상은 온도의 영향을 연구함으로서 점토의 거동을 지배하는 본질적인 메커니즘을 해명할 수 있고 최근 경제활동의 증가와 더불어 화학적인 지반개량, 토양 열 비축시스템 및 방사성 핵폐기물 지하처리 시스템 등 지반이 고온환경에 노출되는 기회가 증가하고 있기 때문이다. 이러한 측면에서 열 이력을 받는 점토 지반의 압밀 및 강도특성을 파악하는 것은 매우 중요하다 따라서 본 연구에서는 고온조건에 있는 점토의 역학적 거동을 삼축압축 시험을 통해 조사하였다. 구체적인 방법으로는 고온고압형 삼축압축시험기를 이용해서 압밀비배수 삼축압축시험을 $20^{\circ}C,\;50^{\circ}C,\;75^{\circ}C,\;80^{\circ}C$ 및 $100^{\circ}C$등으로 온도를 변화시켜 실온 및 고온조건에 있는 점토의 변형${\cdot}$전단강도 및 압축${\cdot}$압밀특성 등을 조사하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.115-128
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• 2006

불연속면 또는 연약대로 인해 야기되는 암반의 구조적 이방성과 비균질성은 터널의 변형 거동에 큰 영향을 미친다. 아무리 우수한 지반조사가 이루어진다 하더라도, 지역적 불확실성은 여전히 남아 있으므로 복잡한 지반 조건에서의 터널 굴착은 매우 어려운 작업이다. 이러한 불확실한 환경에서 터널 막장 전방의 지반 상태를 정확히 예측하는 것은 안전하고 경제적인 터널 건설에 필요불가결하다 할 수 있다. 따라서 본 논문은 3차원 수치해석을 통하여 암반의 이방성 및 비균질성의 영향을 평가하였다. 즉 터널 굴착으로 인해 야기되는 지반 거동을 분석하고 이에 대한 연약대의 폭과 강성 그리고 방향성의 영향을 정량적으로 평가하였다.

• 한국농공학회지
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• 제38권5호
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• pp.140-154
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• 1996

In this study, displacement, deformation, and stability according to change of cohesion and internal friction angle were investigated through elasto-plastic method, finite-element method, and in-site experiment when excavating soft ground using sheet pile. The results of the study were as follows : 1. The horizontal displacement was 5.5% of the excavation depth by the elasto-plastic method and 3.9% of the excavation depth by the on-site experiment at the final excavation depth(GL-8.Om) on the condition of double stair strut after excavating GL-6.Om. 2. Relationships between cohesion(c) and internal friction angle $({\varphi})$ when safety factor to the penetration depth was 1.2 is shown in the following equations : (a) c= -O.0086$({\varphi})$+ O.3(D=3m) and (b) c=-0.00933$({\varphi})$+0.14(D=4m). 3. The results of elasto-plastic method and the experiment show that possible excavation depth was GL-6.Om after setting single stair strut in a short period in terms of possibility of carrying out on the condition of experimental site on the contrary general reinforcement method, setting double stair strut after excavating GL-4.0m. 4. After setting the strut, distribution of the horizontal displacement had concentrated on the excavation base and possible local failure which the shear strain caused decreased by the strut reinforced. 5. After setting strut, displacement of sheet pile was decreased by half, the limit of stable excavation depth of ground was GL-8.Om, and the maximum horizontal displacement at the GL-8.Om was 1.6% of excavation depth by the elasto-plastic method, 0.7% of excavation depth by the finite-element method.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1178-1189
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• 2010

낙동강 하구지역 연직배수공법이 적용된 연약지반에서 성토시 발생할 수 있는 지반의 측방변형에 대해 3개소 현장 35개 지점에서 수행한 현장 계측데이터를 분석하였다. 성토과정에서 측방변형 패턴 및 변형량을 파악하는데 가장 우선적으로 파악해야 할 계측항목이 지중경사계이며 지반특성별 측방변형 패턴(최대 측방변위발생 지점, 전단변위 발생지점, 지층에 따른 변위발생 형태 등)의 정밀 분석을 위해서는 지중경사계가 설치된 지점의 지층구성을 파악하는 것이 가장 중요하다는 것을 알 수 있었다. 최대 측방변위량과 성토체 중앙부 침하량과의 관계에서는 Tavenas et al.(1979)이 제안한 ${\Delta}_y=(0.18+0.09){\Delta}_s$이하로 관측되었다. 또한 측방변형 억제 및 인접지반의 동반침하를 차단하기 위해 보강된 D.C.M., C.I.P.구간에서는 Tavenas et al.(1979)이 제안한 ${\Delta}_y=(0.18-0.09){\Delta}_s$이하로 관측되었다. 최대 측방변위량과 성토속도와의 관계에서는 과잉간극수압 소산에 필요한 충분한 시간과 원활한 배수가 될 수 있도록 시공관리(성토속도조절, 배수관리 철저)하는 것이 무엇보다도 중요하다는 사실을 다시 한 번 확인 할 수 있었다. 마지막으로 편재하중 재하에 따른 인접 지반 및 구조물의 침하 및 기울기 변화는 측방유동에 의한 거동과 함께 압밀침하에 의한 제체의 체적감소로 인한 인접지반의 동반침하가 상당기간 동안 발생하고 있는 것으로 관측되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.67-76
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• 2012

본 논문은 Shield-TBM 커터비트배치 설계에 관한 연구로서 커터비트의 간격에 따른 축소모형실험과 수치해석을 실시하였다. 축소모형실험을 통해 커터비트 간격 및 굴진속도에 따른 커터헤드 압력과 굴진시간를 측정하였다. 축소모형실험 결과를 검증하기 위해 수치해석을 실시하였으며, 이를 축소모형실험과 비교 분석하였다. 커터비트 간격을 일체화, 1.0D, 1.5D의 세 가지 Case로 적용하고 TBM을 굴착 할 경우 커터비트와 커터비트 간격이 1.0D인 경우 굴진속도가 가장 빠르며 지반변위와 커터헤드의 막장압이 안정하게 유지되는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 바탕으로 토사지반 커터헤드의 비트배치에 대한 추가적인 연구가 이루어진다면 실질적인 연구성과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.11-21
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• 2015

본 연구는 대상형 하중이 작용하는 기초지반의 고유이방성에 대한 거동특성을 파악하기 위하여 시화지구 해성점토를 이용하여 일반삼축압축시험과 수평방향의 변형만을 허용하고 중간주응력(${\sigma}_2$) 방향의 변형률(${\varepsilon}_2$)을 0으로 하는 평면변형률 압축 및 신장시험을 실시하였다. 또한 일련의 시험결과에 의해 해석에 필요한 토질매개변수를 결정하였다. 그리고 대상하중이 작용하는 기초지반에 대하여 탄 소성 구성모델 중 자연퇴적점토의 거동특성을 가장 적절하게 설명할 수 있는 Cam-clay 모델을 적용하여 일반삼축압축시험 및 평면변형률시험 조건일 경우에 대하여 수치해석을 실시하였다. 해석결과 연직변위는 평면변형률 압축시험이 일반삼축압축시험에 비하여 18~25% 정도 변위가 크게 발생하였으며, 수평변위도 13~19% 정도 변위가 크게 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권4호
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• pp.17-32
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• 1998

최근 수도권의 인구집중 및 경제발전의 가속화에 따른 지상공간의 부족으로 인해 지하공간에 대한 설계와 시공이 활발히 진행되고 있으며 그에 따라 지하공동 형성시 안정성을 확보하기 위한 시공기술 및 연구가 많은 발전을 이루어 왔다. 최근의 연구결과에 의하면 터널의 시공시 굴진에 따라 지반의 강도차이로 인해 발생된 3차원 절대내공변위의 변화양상을 파악하여 막장 전방의 불연속면을 미리 예측할 수 있다고 연구되었다. 따라서 3차원 계측으로 얻어진 절대내공변위의 분석을 통해 지반변화를 예측, 설계수정 및 변경을 함으로써 보다 안전하고 경제적인 터널시공이 가능하게 되었다. 본 연구는 지하공간 시공시 하중전이 효과(Arching effect)로 인한 응력의 재배치를 고려하여, 3 차원 연속체에 대한 유한요소해석을 수행함으로써 지하 공동이 존재할 경우에 대한 3차원 절대내공 변위의 양상을 파악하여 그 존재 및 위치를 예측하는 데 중점을 두었다. 또한 파쇄대 및 연약대가 존재하는 경우의 해석을 통하여 공동으로 인한 3차원 절대내공 변위 경향과의 차이를 규명하여 공동 및 파쇄대, 연약대를 가려냄으로써 각 경우의 적절한 지보선정에 도움이 되도록 하여 지하공 간 개발시 보다 진보적인 정보화 시공을 위한 시스템을 구축하는데 있어 근간을 마련하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.289-305
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• 2006

본 논문에서는 굴착공법이 터널변위 거동에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 먼저 비교적 동일한 시공조건을 대상으로 중벽분할 굴착공법과 링컷공법을 비교하여 각 굴착공법에 따른 터널거동 메카니즘을 고찰하는데 초점을 두었다. 이를 위해3차원 유한요소해석을 수행하였으며, 각 공법별 해석결과로부터 막장 안정, 천단침하, 지표침하, 숏크리트 라이닝의 응력을 비교하였다. 전반적으로 중벽분할 공법을 적용할 경우 굴진과정에서 터널변위 제어에 탁월한 효과가 있는 것으로 나타났으며, 링컷공법 적용 시 지표침하 억제 효과에 보다 효율적인 것으로 나타났다. 본 연구결과를 종합하여 설계 시 고려하여야 할 주안점을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.413-419
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• 2016

지진시 사회 인프라시설물의 피해는 시설물 자체의 피해보다 사회 전반에 걸친 2차 피해를 야기한다. 그 중, 지하 공동구 구조물은 통신, 가스, 전기 등 사회의 라이프라인에 해당하여 지진에 대한 취약성을 정확히 평가하여야 할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 지하 공동구의 지진 발생 지반가속도에 따른 파괴가능성을 평가하였다. 평가를 위한 입력지반운동은 해외 실측 지진데이터와 한반도에서 발생가능한 인공지진파를 차용하였으며, 지진해석 방법은 응답변위법과 시간이력해석법을 사용하였다. 파괴여부를 판별하는 한계상태는 휨모멘트와 전단 파괴를 바탕으로 하였다. 취약도 함수 도출을 위한 방법은 최우도법이 사용되었으며, 그 분포함수는 대수정규분포로 가정하였다. 이는 지진시 지하 공동구 시설물의 피해 평가는 물론 지하 공동구 시설물의 내진설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권9호
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• pp.29-39
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• 2014

본 연구는 지반과 말뚝 사이의 경계면 물성치에 따른 말뚝의 거동을 파악하기 위하여, 말뚝 모형시험 결과와 유한요소해석 결과를 이용하여 비교 분석하였다. 모형시험은 말뚝이 침하함에 따른 주변 지반의 거동을 파악하기 위하여 근거리 사진계측 기법을 적용하였으며, 강재와 콘크리트로 제작 된 각각의 말뚝으로 시험을 수행하였다. 수치해석은 모형시험을 근거로 모델링 하였으며, 지반과 말뚝 사이의 미끄러짐을 모사하기 위하여 경계면 요소를 이용하였다. 또한 경계면 강도감소계수 $R_{inter}$를 이용하여 경계면 요소의 물성치를 나타내었으며, 이 값을 바꿔가며 모형시험 결과와 비교하였다. 본 연구를 통해 근거리 사진계측 기법과 수치해석 결과가 어느 정도 잘 일치하는 것을 확인 할 수 있었다. 또한, 말뚝의 재료에 따른 경계면 강도감소계수 $R_{inter}$ 값이 말뚝 거동에 영향을 주는 것을 확인하였다.