• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.599-606
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• 2000

본 연구는 피에조콘(Piezocone) 관입 시험에 의한 과잉간극수압의 소산(Dissipation)특성을 파악하기 위하여, 실측된 소산실험 결과치와 Gupta & Davidson에 의해 개발된 연속 공동확장이론(Successive Cavity Expansion Theory) 모델을 비교하였고, 그 경험적 이론의 적합성을 규명하였다. 연속 공동확장 이론이란, 콘 관입이 유발하는 관입 주변지반의 변환 메커니즘을 연속적인 공동확장의 전개과정로 파악할 때, 관입주변의 연속적 공동확장 영역에서 발생된 과잉간극수압들은 연속적으로 소산되어지고, 결국에는 관입멈춤직후 얻게 되는 소산시험의 결과도 이러한 과잉간극수압의 연속적 소산 메커니즘으로부터 그 영향을 받는다는 개념이다. 본 연구의 실험방법은 Piezocone 관입을 위한 연약모형지반 조성을 위하여 초대형 Slurry Consolidometer에 Slurry를 45일간 압밀시킨후 Calibration Chamber(Louisiana State University Calibration Chamber System)에 옮긴 후 2차 압밀시키는 Two-Stage Consolidation Method를 사용하였다. 또한 모형지반내에 8개의 Piezometers를 설치하여 Piezometers를 설치하여 Piezocone 관입시 유발되는 지반 내에서의 과잉간극수압의 변환을 측정하였다. 실험결과와 이론 예측치를 비교함으로써 연속 공동확장이론 모델은 u$_2$형식의 피에조콘 관입 소산시험 결과들과 잘 들어맞는 모습을 보여줬으나, 관입으로 인한 주변 지반의 과잉간극수압의 소산변화는 정성적으로만 모사 되는 모습을 보여줬다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권6호
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• pp.577-592
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• 2014

The methods for estimating in-situ hydraulic conductivity ($k_{hp}$) and coefficient of consolidation ($c_{hp}$) in the horizontal direction from piezocone penetration and dissipation test results have been investigated using test results at two sites in Saga, Japan. At the two sites the laboratory values of hydraulic conductivity ($k_v$) and coefficient of consolidation ($c_v$) in the vertical direction are also available. Comparing $k_{hp}$ with $k_v$ and $c_{hp}$ with $k_v$ values, suitable methods for estimating $k_{hp}$ and $c_{hp}$ values are recommended. For the two sites, where $k_{hp}{\approx}k_v$ and $c_{hp}{\approx}2c_v$. It is suggested that the estimated values of $k_{hp}$ and $c_{hp}$ can be used in engineering design.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.311-320
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• 2003

압밀계수는 지반과잉간극수압의 소산속도를 지배하므로 연약지반 개량공법 설계에 적용되는 매우 중요한 특성치의 하나로서 원위치의 압밀계수는 피에조 콘 소산시험을 통하여 추정된다. 간극수압 소산시험으로 추정되는 압밀계수 추정에 적용되는 기존의 이론해 들의 국내 해성점토 지반 적용성을 검토하고 점토 지반의 특성에 따른 압밀계수의 변화 특성을 파악하여 원위치 압밀계수에 대한 합리적 추정에 적합한 이론해를 선정하는 것이 이 연구의 목적이다. 이 연구에서는 경남 양산물금 지역의 해성 점성토층을 대상으로 피에조 콘 소산시험과 불교란 시료에 대한 실내시험(Rowe cell 등)을 실시하고 시험결과를 이론해에서 얻어진 수평압밀계수와 표준압밀시험(oedometer test), Rowe cell 시험결과와 비교하였다. 또한 점성토의 여러 지반 특성치(선행압밀압력 등)와 압밀계수의 관계를 고찰하여 합리적인 이론해 선정을 위한 기준을 마련하고자 하였다. 연구결과 Torstensson(원통형공동이론)해와 Teh & Houlsby의 해가 매우 유사한 값을 보이며, 표준압밀시험으로 추정한 수평압밀계수는 단계별 모두 Torstensson(원통형) 또는 Teh & Houlsby의 이론해와 유사하게 나타났다. 따라서, 피에조 콘 시험으로 수평압밀계수를 구하는 방법으로서 위의 이론해 들[Torstensson(원통형) or The & Houlsby]에 의한 산정치를 취하도록 추천되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.133-144
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• 2003

국내 남해안 해성점토 지반의 압밀특성을 파악하고자 Piezocone 시험으로 평가한 수평방향 압밀계수와 표준압밀 시험결과를 비교하였다. 기존에 제안된 수평방향 압밀계수 추정 방법들은 상호간의 편차가 클 뿐만 아니라 실내 압밀 시험값과 비교해도 그 차가 커서 사용하기에는 많은 불확실성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 제안된 방법중에서 Torstensson(1977)의 구형모델과 공동확장이론, 수정 Cam-Clay모델의 한계상태이론을 적용한 Burns and Mayne의 방법(1998)은 본 연구지역과 같은 고소성 지반에서 신뢰성이 높은 것으로 나타났다. 이중 Burns and Mayne의 방법(1998)을 사용하여 소산시험결과를 정규화한 분석결과에 따르면 50% 압밀시의 시간계수($T_{50}$)는 0.015로 추정되었다. 또한 본 연구 지반조건과 유사현장의 시험성과를 활용하여 비교 분석한 결과 새롭게 제안한 Bums and Mayne의 방법(1998)은 실내 시험값에 비해 약 1.5배 작은 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 표준압밀시험 결과차가 상호간에 3～4배 차를 보이는 것을 감안할 때 상당히 양호한 것으로 나타났다. 이외에도 또 다른 차원에서 소산시험결과로부터 압밀계수를 직접 산정하는 방법으로서 국내에서 널리 사용중인 Robertson 등(1992)의 제안방법을 이용하여 새로운 도표를 제안하였다. 제안된 도표는 Burns and Mayne(1998)의 이론적 방법을 활용한 방법으로서 소성이 높은 지반에서 활용할 경우 신뢰성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권6호
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• pp.25-36
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• 1997

피에조콘을 이용하면 연약지반 개량후 임의의 시점에서 지반의 압밀도를 파악할 수가 있다. 이 경우 임의의 심도에서 피에조콘의 관입을 멈추고 간극수압이 일정한 값에 이를 때까지 간극 수압 소산시험을 실시하는데, 연약지반의 투수계수가 작기 때문에 대체적으로 상당히 오랜 시간 동안 소산시험을 하게 된다. 본 논문에서는 침하 분석기법 가운데 일반적으로 널리 알려져 있는 쌍곡선법, 아사오카법, 호시노법을 이용하여 간극수압 소산시험시의 평형간극수압을 각각 추정한 후 장시간에 걸친 실제 시험결과와 비교함으로써 간극수압 소산시험에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 방법을 연구하였다. 그 결과, 호시노법을 이용한 추정방법이 가장 적합한 방법임을 알 수 있었으며 이를 이용한 효율적인 간극수압 소산시험 방법을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권12호
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• pp.47-54
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• 2011

점성토 지반의 거동은 압축성뿐만 아니라 투수특성에 크게 영향을 받으며, 특히, 투수특성은 흙의 특성, 이방성에 따라 다르게 나타난다. 투수계수는 주로 실내 압밀시험과 현장 피에조 콘 시험으로부터 산정이 가능하다. 피에조 콘에 의한 투수계수 산정방법은 과잉간극수압의 소산시험 결과로부터 추정할 수 있다. 본 논문에서는 간극수압 소산시험 및 실내시험결과(Oedometer test)를 이용하여 기존의 투수성 평가에 이용되는 이론 해들의 적용성을 검토하고자 하며, 점성토지반 특성에 따른 ${k_{h}/k_{v}}$의 변화를 파악하여 원위치 ${k_{h}/k_{v}}$를 합리적으로 추정할 수 있는 적합한 해를 선정하였다. 연구대상지반은 경남 양산물금 지역의 점성토층이며 원위치 시험인 피에조 콘 소산시험과 비교란 시료에 대한 실내압밀시험(Oedometer test)을 실시하고 각 투수계수 추정해 별로 비교 분석을 실시하였다. 연구결과 피에조 콘 소산시험으로 산정된 투수계수비가 5.85로 나타나 실내시험(Rowe cell/Oedometer)으로 산정된 투수계수비 5.28과 매우 유사한 값을 나타냈다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.191-199
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• 2000

본 연구에서는 피에조콘 시험의 유한요소해석을 수행하였다. 이를 위하여 점탄소성 bounding surface 모델, 가상일의 방정식(virtual work equation) 및 theory of mixtures를 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation하였다. 결과적으로 구성된 유한요소 formulation을 컴퓨터 프로그래밍 하였으며 유한요소해석에서 얻은 콘 저항치, 과잉간극수압 및 간극수압소산 등의 결과를 실험치와 비교 분석하였으며 피에조콘 주변의 응력, 변형율 및 과잉간극수압의 contour를 유한요소해석에서 구하여 이를 고찰하였다. 비등방성 및 점성이 추가된 구성모델을 사용함으로서 응력의 비등방성 및 관입속도를 효과적으로 simulation할 수 있었다. 유한요소 Formulation 과정은 'I' 결과는 'II'에서 설명된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.229-236
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• 1997

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권6호
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• pp.45-56
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• 1998

대상 연약지반의 적절한 개량기술 선택과 개량 효과들을 평가, 관리하기 위해서는 현장 연약 점토지반 특성을 정확히 평가할 수 있는 적절한 현장 시험기법의 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 여러 현장시험 방법 중에 경제적이면서도 효과적인 것으로 알려져 국내에서 그 수요가 증가하고 있는 피에조 콘(piezocone)과 딜라토메터(dilatometer)를 이용하여 연약지반의 현장 물성을 평가하고 비교하였다. 연구결과 두 장비 모두 유사한 흙 분류 결과를 제공하였으나. 특히 간극수압으로부터 도출한 흙 분류 결과가 연약점토층 사이에 실트나 모래층 들이 산재한 우리나라 실정에 보다 적절하며 일관성 있는 결과를 주는 것으로 평가되었다. 점토층의 비배수 전단강도는 피에조 콘의 경우 간극수압과 선단저항력으로부터 도출된 간들이 유사하였고 딜라토메터로부터 추정된 비배수 전단강도는 피에조 콘의 두 관측 값으로 유추된 결과들의 평균간에 근접한 것으로 평가되었다. 그리고 실트 또는 모래층이 산재하는 경우 연약지반의 압밀특성을 평가하기 위해서는 관입과정에서 유발되는 소산효과를 고려한 이론적 시간계수가 보다 적절한 것으로 평가된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.183-190
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• 2000

본 연구에서는 피에조콘 시험의 유한요소해석을 점탄소성 bounding surface 구성모델과 large displacement large deformation 개념을 이용하여 수행하였다. 이에 따라 구성모델, 가상일의 방정식 및 관련 유한요소 식 등을 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation 하였으며 지반의 거동은 theory of mixtures를 통하여 설명하였다. Theory of mixtures 역시 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation하였다. 구성모델 중 점성 부분이 전체 formulation 과정에 중요한 영향을 미친다는 사실이 고찰되었다. 유한요소 해석의 결과는 실내에서 실시한 대형 모델시험의 결과와 비교, 분석하였다. Formulation 과정은 'I' 결과는 'II'에서 설명된다.