• 대한토목학회논문집
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• 제28권5C호
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• pp.283-292
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• 2008

본 연구에서는 연약지반의 압밀해석 시에 물성이 다른 두 층간의 경계면 해석을 보다 정확히 수행할 수 있는 유한차분 해석기법을 제안하였다. 제안된 해석기법을 이용하여 다층지반 및 스미어가 발생된 지반에 대하여 정확한 압밀해석이 가능한 유한차분 해석프로그램을 개발하였으며, 다양한 지반조건에서 해석을 수행하여 제안된 해석 기법을 근간으로 개발된 해석프로그램의 적용성을 검증하였다. 해석결과 다층지반의 압밀속도는 배수면 근처의 투수계수에 지배적인 영향을 받는 것으로 나타났으며, 스미어 발생지반의 압밀속도는 스미어 영역에서의 투수계수 분포가 선형인 경우보다 일정한 경우 압밀이 더 지체되는 것으로 나타났다. 또한 스미어 영향을 고려한 연약지반의 압밀해석에서 스미어로 인한 주변지반의 투수계수 감소가 상대적으로 작은 경우에는 스미어 영역 전체의 투수계수 감소율이 일정하다고 가정한 단순 해석으로도 정확한 압밀거동 예측이 가능하지만, 스미어 발생으로 배수재 주변지반의 투수계수의 감소가 큰 경우에는 배수재로부터의 거리에 따른 투수계수 분포형태를 정확히 가정하고 해석을 수행해야 압밀거동을 정확히 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 부산지역의 다층지반 조건을 고려한 해석결과, 압밀완료 시간을 정확히 예측하기 위해서는 다층지반에 대한 해석이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.59-66
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• 2004

SCP 개량지반은 연약지반에 타설된 모래말뚝과 주변 연약지반으로 구성된 복합지반을 형성한다. 복합지반에 상재하중이 작용할 경우, SCP쪽으로 반경방향의 흐름에 의하여 시간의존적인 압밀거동이 유발될 뿐만 아니라, SCP와 주변 연약지반 사이에서 강성도 차이로 인하여 응력전이가 유발된다. 본 논문은 SCP 개량지반의 압밀거동에 대한 교란효과의 영향을 고려하기 위하여 원통형 실린더 지반에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석결과 연약지반의 교란영역은 유효응력-간극수압의 거동, 응력전이기구, 응력분담비에 영향을 줌을 알 수 있었다. 또한 SCP와 점토 사이의 응력전이량은 상부 z/H=0.25에서 가장 크며, 깊이가 증가함에 따라 감소한다. 응력분담비는 상수값이 아니라 압밀과정에 의존하며, 교란영역을 가진 연약지반의 응력분담비는 교란영역이 없는 연약지반의 응력분담비보다 큼을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.77-87
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• 2011

이 연구에서는 실내에서 스미어가 발생한 지반을 모사하고 배수재 간격에 따른 스미어의 영향이 차후의 압밀거동에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대형압밀챔버와 모형 맨드렐 관입 장비를 이용하여 다양한 압밀시험을 실시하였고 연직배수공법의 효율을 분석하였다. 실험결과 과압밀 영역에서는 스미어의 영향범위가 증가함에 따라 침하량도 증가하였으나, 정규압밀영역에서 스미어에 의한 침하량의 차이는 나타나지 않았다. 일반적으로 연직배수재를 설치한 경우 압밀속도를 향상시킬 수 있지만, 배수재 간격비가 감소하고 배수거리가 짧아지더라도 짧아진 배수거리만큼 압밀속도가 빨라지지는 않으며 오히려 압밀효율은 감소한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
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• pp.141-146
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• 2010

To investigate the effect of drainage spacing and smear on the rate of consolidation, a large consolidation chamber and mandrel insertion device were developed. After the occurrence of smear by installation of sand drain, model ground was consolidated in either overconsolidated or normally consolidated state. As smear effect increases and thus drain spacing decreases, total settlement increase in overconsolidated state but has no effect in normally consolidated state. Efficiency of vertical drain decreases and consequently consolidation time increases in all tests as smear effect becomes significant.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.217-225
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• 2003

연약한 점토 지반에 버티컬 드레인 타설을 위한 맨드렐관입에 의하여 스미어 존이 형성되며 이는 지반개량기간을 지연시키는 중요한 인자로 작용한다. 본 연구에서는 2종의 불교란 점토시료를 대상으로 맨드렐관입에 따른 스미어 존을 실내시험을 통하여 직접 측정하였고, 맨드렐로부터 떨어진 거리별 점토시료를 대상으로 압밀시험 및 일축압축시험을 통하여 스미어 존 내의 강도와 압밀특성의 변화를 파악하였다. 연구결과, 맨드렐 사이즈가 클수록 맨드렐 환산 직경에 대한 스미어 존의 직경비$(d_s/d_m)$가 감소하였다. 맨드렐 형상은 원형, 직사각형, 정사각형 순으로 적은 스미어 존을 나타냈다. 또한, 양산지구의 저소성점토(CL)지반의 경우는 관입속도가 느릴수록, 포항지구의 고소성 유기질토(OH)지반의 경우는 빠를수록 스미어 존이 작게 형성되었으며, 점토지반의 $(d_s/d_m)$은 3.08∼3.92의 범위를 나타냈다. 아울러, 스미어 존의 강도, 압밀계수 및 투수계수는 맨드렐로부터 거리가 증가할수록 거의 직선적으로 증가하였으며, 스미어 존의 일축압축강도$(q_{us})$는 불교란 존의 약 50∼90%를, 이 범위에서의 $K_s/K_h$의 평균치는 0.73∼0.83을 나타냈다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.118-126
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• 2011

본 연구의 목적은 전단경간비에 따른 합성지하벽의 거동을 실험적으로 연구하고 유한요소해석 프로그램인 ADINA를 활용하여 합성지하벽 (Composite Basement Wall, CBW)의 비선형 거동의 예측이다. 특히 각 층 바닥 부근과 같이 콘크리트가 압축응력상태일 때의 합성벽의 거동을 연구하였다. 특히 강재와 콘크리트가 접촉되는 부분의 모델링 방법에 따른 해석방법의 적합성을 검토하고자 하였다. 콘크리트 벽체부분이 압축응력상태에 있는 합성지하벽의 거동을 이해하기 위하여 합성지하벽에 대한 실험을 실시하고 ADINA 프로그램을 이용하여 유한요소해석을 실시하였다. 해석의 편의를 위하여, 철근은 별도의 독립 요소로 모델링하지 않고, 콘크리트에 등분포되어 콘크리트와 함께 거동하는 것으로 하고 모든 요소는 소성거동을 표현하기 위하여 이선형 모델로 하였다. 강재와 콘크리트의 접촉면과 관련해서는 접촉면의 연결조건에 따라, AGO, SEGO-T 그리고 SEGO-NT로 모델링하여 해석을 실시한 뒤 각 조건에 따른 응력흐름과 집중정도를 관찰하고 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 연구결과, 합성지하벽은 전단경간비가 비록 1에 가깝더라도, 강재의 소성변형에 의해 충분히 연성적인 거동을 보이는 것으로 나타났으며, 이와 같은 거동을 묘사하기 위하여 ADINA 프로그램을 이용하여 콘크리트와 강재 및 스터드볼트의 비선형특성을 고려하고 접촉면 요소로서 강재와 콘크리트의 접합면을 모델링하여 해석한 결과 접촉면연결과 모든 절점공유 옵션을 사용한 모델을 적용할 경우, 실험결과와 근사한 예측이 가능한 것으로 나타났다.