• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.21-31
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• 2018

버켓기초(bucket foundation)는 해상 구조물 지지를 위해 사용되는 구조물로 간편하고 빠르게 지반에 설치할 수 있어 종래의 기초를 대체하여 해양에서 널리 활용되고 있다. 버켓기초는 기초 자중과 버켓 내부의 물을 외부로 배출시킴으로써 발생하는 내외부 압력차를 이용해 설치된다. 버켓기초가 모래지반과 같이 투수성이 높은 지반에 설치될 경우에는 석션압에 의해 버켓 외부지반에서 내부방향으로 침투수류(seepage flow)가 형성된다. 석션압에 의해 발생하는 상향의 침투수류는 내부지반의 유효응력을 감소시켜 버켓기초의 관입저항력을 낮추는 역할을 하지만 내부지반이 연약해 지고융기(heaving)되는 현상이 발생할 수 있다. 이는 버켓기초가 목표 깊이까지 설치되는 것을 저해하고 장기거동에 영향을 줄 수 있다. 하지만 현재까지도 이에 대한 연구가 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 축소모형실험을 통해 버켓기초 설치 중 발생하는 석션압과 지반 교란현상을 실험적으로 평가하였다. 이를 위해 버켓기초의 선단부 두께, 관입속도와 자중이 각각 석션설치 및 지반교란에 미치는 영향을 실험적으로 확인하고 교란된 지반의 물성을 추정하였다.

• 한국농공학회지
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• 제35권3호
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• pp.47-62
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• 1993

The laboratorv model test was carried out to investigate the behavior of pore water pressure, the critical amount of rainfall for slope failure, the pattern of failure, and the variation of seepage line at the slope with the uniform material of embankment by changing the slope angles and rainfall intensities. The results were was summarised as follows : 1.At the beginning stage of rainfall, the negative pore pressure appeared at the surface of slope and the positive pore pressure at the deep parts. But, the negative one turned into the positive one as the rainfall continued and this rapidly increased about 50 to 100 minutes before the slope failure. 2.The heavier the rainfall intensity, the shorter the time, and the milder the slope, the longer the time took to reach the failure of slope. 3.As the angle of the slope became milder, the critical amount of rainfall for slope failure became greater. 4.Maximum pore water pressure was 10 to 40g/cm$^2$ at the toe of slope and 50 to 90g/cm$^2$at the deep parts. 5.In the respect of the pattern of slope failure, surface failure of slope occurred locally at the toe of slope at the A-soil and failure of slope by surface flow occurred gradually at the top part of slope at the B-soil. 6.As the rainfall continued and the saturation zone in the embankment was formed, the seepage line went rapidly up and also the time to reach the total collapse of slope took longer at the B-soil. 7.As the position of the seepage line went up and the strength parameter accordingly down, the safety factor was 2.108 at the A-soil and 2.150 at the B-soil when the slope occured toe failure. Minimum safety factor was rapidly down to 0.831 at the A-soil and to 0.936 at the B-soil when the slope collapsed totally at the top part of slope.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권6호
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• pp.21-28
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• 2021

산사태의 원인들은 강우강도와 강우지속시간 그리고 사면의 함수특성에 따라 좌우된다. 기존의 사면안정해석에서는 사면을 포화토로 가정하여 해석해왔다. 그러나 강우로 인한 적절한 사면의 거동을 설명하기 위해서는 불포화지반으로 구성되어 있는 현장사면을 모사하여 해석해야 한다. 본 연구에서는 국내 주요한 산지를 구성하고 있는 지반인 화강풍화토와 편마암풍화토를 구분하여 비탈면붕괴에대한 실내모형시험과 수치해석을 병행하여 강우침투와 사면의 안정성에 대해서 분석하고자 하였다. 일반적으로 세립분을 많이 포함하고 있는 편마암풍화토의 투수계수는 화강풍화토의 투수계수보다 느리다. 이러한 조건의 특징을 활용하여 두 가지 다른 풍화토의 침투량을 체적함수비 센서를 활용하여 강우로 인한 표층의 침투특성을 실내시험과 수치해석으로 비교하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.75-82
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• 2004

본 연구에서는 지지대상층이 아닌 투수 대상층으로서의 풍화토 지반에 초점을 맞추어 불교란 풍화토 시료를 이용해 다양한 구속압 조건에서 동수경사를 변화 시켜가면서 연성벽체 투수시험을 수행하였다. 동수경사 및 구속압이 풍화토의 투수특성에 미치는 영향을 투수계수를 이용하여 분석하였으며, 사질토에 대해서도 유사한 시험을 수행하여 사질토와는 구별되는 풍화토만의 침투 특성을 평가하였다. 또한 풍화토 지반의 파이핑 특성을 분석하기 위하여 모형 파이핑 시험을 수행하였다. 실험결과로부터 동수경사의 범위에 따라 풍화토는 서로 다른 투수특성을 보임을 알 수 있으며, 파이핑에 대하여 사질토에 비해 매우 높은 저항 능력을 가짐을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1C호
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• pp.43-52
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• 2006

동적 지반 거동을 해석하기 위해 많은 모델들이 제안되어 사용되고 있지만 여전히 모델에 대한 이해와 합리적인 해석 파라미터의 평가는 매우 어려운 작업이다. 더욱이 지반 진동 해석에서 침투에 의해 추가적인 체적변화가 발생하는 경우에는 이를 설명할만한 적당한 모델이 아직까지 개발되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 공극수의 이동을 제어해 가면서 측방변위나 침하와 같이 액상화에 의해 일어나는 잔류변형을 정량적으로 산정할 수 있는 하이브리드 시뮬레이션 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 초기 전단을 받는 약간 기울어진 지반에 대한 일차원 동적 문제가 주요한 해석 대상이 되며 지반은 운동방정식과 연속조건식의 지배를 받는다. 또한, 이 시스템에서는 요소시험체가 흙의 구성관계를 대신하게 되며, 대상 지반의 동적 응답을 직접 공시체로부터 도입하며 해석을 수행하므로 액상화라고 하는 재료의 강한 비선형성을 재현하기 위한 파라미터의 입력과정을 생략할 수 있게 된다. 본 논문에서는 시스템의 기본 개념을 비롯한 여러 가지 구성요소에 대해 설명하며 해석 예제를 통해 지반 진동 해석에 있어서 투수성이 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과로 진동 도중 및 그 이후의 거동에도 체적 변화 특성이 모래의 동적 거동해석에 중대한 영향을 미치고 있음을 보였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권4호
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• pp.423-433
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• 2018

A three-dimensional model is constructed to simulate water infiltration in an unsaturated slope from a leaking pipe. Adaptive mesh refinement and time stepping are used, assisted by an automatic procedure for progressive steepening of the hydraulic property function for better convergence. The model is justified by comparing the simulated results with experimental data. Steady-state flow is investigated considering various pipe water pressures, locations and sizes of the opening, and soil layering. The opening size significantly affects the soaked zone around the pipe. Preferential flow dominates along the pipe longitudinal direction in the presence of a loose backfill around the pipe.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권4호
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• pp.411-424
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• 2019

In this study, a numerical model of a shield tunnel with an assembled segmental lining was built. The seismic response of the segmental lining of the section of the shield tunnel in Line 1 of the Chengdu Metro is analyzed as it passes through the interface of sand-cobble and mudstone layers. To do so, the node-stress seismic-motion input method was used to input the seismic motion measured during the 2008 Wenchuan earthquake, and the joint openings and dislocations associated with the earthquake action were obtained. With reference to the Ethylene-Propylene-Diene Monomer (EPDM) sealing gaskets used in the shield tunnels in the Chengdu Metro, numerical simulation was applied to analyze the contact pressure along the seepage paths and the waterproof property under different joint openings and dislocations. A laboratory test on the elastic sealing gasket was also conducted to study its waterproof property. The test results accord well with the numerical results and the occurrence of water seepage in the section of the shield tunnel in Line 1 of the Chengdu Metro during the 2008 Wenchuan earthquake was verified. These research results demonstrate the deformation of segmental joint under earthquake, also demonstrate the relationship between segmental joint deformation and waterproof property.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.71-80
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• 2011

급속한 경제발전시기에는 하천공사 시 유해한 재료를 사용함으로써 환경오염으로 인한 인간 및 동식물에 악영향을 끼치는 사례가 많이 발생하였다. 이를 복구하는 시간 및 비용이 많이 소요되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 하천공사 중의 차수공사시 환경오염 문제점을 극복할 수 있는 친환경적이면서 경제적으로 저렴하고, 장기적으로 사용할 시 내구성에 문제없는 공법을 적용하고자 실내모형실험결과와 현장실험결과를 비교 분석하였다. 실내실험결과 콘크리트 포장재, 아스팔트 포장재, 벤토나이트 매트, 고화토공법, 혼합토공법은 적은 침투량을 나타내었고, 이와 반대로 다짐흙, 초지, 투수성 포장재는 많은 양의 침투량이 발생되었다. 현장투수실험결과는 실내실험투수결과와 비슷한 경향을 나타냈으며, 국내차수시설 투수기준인 $1.0{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하에 모두 만족하였다. 또한, 일축압축강도는 1.0MPa 이상 결과값을 얻어 기준에 만족하였고, 다짐도가 증가할수록 일축압축강도는 증가하고 투수계수는 감소하는 경향을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.600-608
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• 2017

제체 내 누수와 관련이 있는 파이핑(piping) 현상은 제방 내에 큰 공동이나 수로를 만들어 제체의 붕괴 및 부등 침하를 일으키고 최종적으로 하천제방의 붕괴를 초래한다. 따라서 파이핑 현상에 의한 제방 붕괴에 적절하게 대응하고, 이에 대한 적절한 대책공법을 마련하기 위해서는 파이핑 현상에 의한 제방 붕괴 메카니즘을 분석할 필요가 있다. 이 연구에서는 축소 모형시험과 대형 모형시험을 수행하여 파이핑에 의한 제방 붕괴 형상 및 메카니즘을 분석하였으며, 침투압 시험을 수행하여 파이핑 대책공법으로 제안된 Hydraulic well의 침투압 분포 특성을 평가하였다. 연구 결과, 축소 모형시험을 통해 파이핑 안전율이 낮을수록 제방 붕괴 형상이 뚜렷하게 나타났으며, 대형 모형시험에서는 파이핑으로 인한 제방의 국부적인 손상 유형을 파악할 수 있었다. 또한 Hydraulic well의 침투압 시험을 통해 well의 중심 아래에서 파이핑 억제 효과가 가장 큰 것으로 평가되었다. 연구 결과의 신뢰성을 향상시키기 위해서 다양하고 연계성이 있는 모형시험 조건을 적용한 추가연구가 필요하지만, 이 연구는 파이핑에 의한 제방 붕괴 메카니즘 분석 및 대책공법 마련에 대한 기초 연구자료로 활용이 가능하다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.155-165
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• 2003

본 연구는 고함수비의 액상준설토의 체적변화 및 퇴적특성을 파악하기 위해 일련의 실린더침강시험, 침투압밀시험과 2차원퇴적모형실험이 실시되었다. 그리고 실험결과는 실제 준설매립현장의 퇴적상태와 비교됨으로써 설계시에 필요한 침강에 의한 체적변화량을 구할 수 있도록 하였으며, 퇴적후의 세립토의 분포와 함수비 변화 등이 함에 조사되었다. 따라서 1차원 침강시는 실질토량이 증가 할 수록 퇴적고는 선형적으로 증가하며, 자중압밀개시시 및 완료시의 계면고도 또한 실질토량에 비례하여 증가되고 있다. 한편 2차원 퇴적모형실험에 의해 함수비의 분포와 세립토의 퇴적상태를 제시하였으며, 퇴적층의 함수비는 #200체의 통과량에 따라 다르며 최소 30%에서 최대 180%까지 폭넓게 분포되고 있다.