• 제목/요약/키워드: soil and water pressure

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동상시험장비의 실험적 검증 및 시료크기의 영향에 관한 연구 (Experimental Assessment and Specimen Height Effect in Frost Heave Testing Apparatus)

  • 진현우;유병현;이장근
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.67-74
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    • 2019
  • 동상은 동토지역에서 발생하는 대표적인 공학적 특성이다. 계절동토(seasonal frost area)에 해당하는 우리나라는 동결융해에 의한 구조적 피해가 발생하고 동상에 관한 연구의 필요성이 증대되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 새롭게 개발한 투명 온도제어형 셀을 활용하여 동상에 관한 연구를 수행하였다. 동상에 민감한 흙을 인공적으로 조성하여 동상민감성 판정에 있어 중요한 인자 중 하나인 물 주입속도(water intake rate)에 관한 분석을 실시하였다. 간극수 동결에 의한 부피팽창(heave by pore water)이 수렴하는 시점 이후에 동상속도(frost heave rate)와 물 주입속도는 거의 유사하게 나타났다. 그러나 물 주입속도를 측정하기 위해 상부 페더스탈에 설치한 O-ring은 몰드 내벽과의 마찰을 발생시켜 동상발생을 저하시켰다. 따라서 물 주입속도를 활용한 동상민감성 판정 기준은 신뢰하기 힘들다고 판단되었으며, 유사한 거동을 보이는 동상속도를 활용하는 것이 적절하다는 결론을 내렸다. 또한, 동상민감성 흙을 활용해 시료크기가 동상에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 시료크기가 다른 2가지 경우에 대해 동상시험을 수행하였으며 상재하중, 온도구배, 그리고 건조단위중량을 동일하게 설정하였다. 실험결과를 토대로 시료크기는 동상에 영향을 미치지 않는다는 것을 발견하였다.

친환경농업을 위한 유용미생물 Azospirillum의 효율적 이용 (Beneficial Roles of Azospirillum as Potential Bioinoculant for Eco-Friendly Agriculture)

  • ;박명수;이형석;;정종배;사동민
    • 한국토양비료학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.290-303
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    • 2003
  • 현대 농업은 과도한 인구 증가에 따른 필요한 식량을 충족하기 위해 화학비료에 많이 의존하고 있다. 이는 농작물의 집약적인 경작으로 인해 토양의 중요 식물영양소가 점차 고갈되고 유기물 함량이 낮아진 토양에서 양분을 공급하기 위해 화학비료를 많이 사용하기 때문이다. 그러나 화학비료의 무분별한 사용은 화학비료의 가격상승과 더불어 화석연료의 소모를 늘리며, 심각한 환경오염을 일으키게 되었다. 따라서, 현재 세계가 주목하고 있는 새로운 방안은 농업 환경을 유지시키는 토양에 인산과 질소를 높이는 bacteria, fungi, algae와 같은 미생물의 접종과 함께 유기물 비료를 시비함으로서 화학 비료의 효능을 증가시키거나 화학비료의 대체 영양분으로 이용하는 것이다. 이러한 미생물비료 중 Azospirillum은 식물뿌리에 군집화 함에 있어 기주 식물에 특이성이 없으며, 넓은 범위의 pH 환경과 질소화합물이 존재하는 환경에서도 질소고정이 가능하다. Azospirillum 균 접종은 10-25%의 수확량 증가를 나타냈으며 질소비료시비를 25% 절감시키는 효과를 나타내었다. 질소고정 외에 Azospirillum은 뿌리의 생육을 증가시켜 무기양분과 수분의 흡수를 증가시킨다. 또한, Azospirillum은 식물 생장 호르몬을 생성하여 뿌리호흡 및 물질대사와 뿌리의 생장 및 활력을 높이고 polyhydroxybutyrate를 생성 이용하여 thermosplastic을 분해할 수 있다고 보고되고 있으며, 이러한 Azospirillum의 호르몬 생성 및 질소 고정 효능을 증대 향상시키기위해 많이 연구되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 친환경농업을 위한 유용미생물로써 Azospirillum의 효율적 가치를 평가하였다.

도시림 복원 및 관리 기술의 개발에 관한 연구 - 원식생 복원과 생물다양성 증진을 중심으로 - (A Study on the Development of Techniques for Urban Forest Restoration and Management - Focus on the Restoration of Origin Vegetation and Improvement of Biodiversity -)

  • 김귀곤;조동길;김남춘;민병미
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.27-37
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    • 2000
  • This study aims at restoring urban forest destructed and eliminated by industrialization, urbanization, and city development and presenting a direction to manage remaining urban forest ecologically. To this end, an experiment zone where Populus tomentiglandulosa T. Lee were selective cutted and a control zone where Populus tomentiglandulosa T. Lee were kept intact were created in Chongdam Park located in Kangnam-ku, Seoul. Then, the structural changes of herbaceous plant species, the growth of targeted woody plants, and the increase of the number of insect and bird species were examined. The conclusions reached in this study are as follows. First, for the sake of ecological restoration and management of urban forest, it is good to selective cutting. Although timing, frequency, and methods may vary depending on the features and types of urban forest, the study revealed that selective cutting contributes to the restoration speed of origin vegetation and the enhancement of biodiversity including plants and insects. Second, as for the correlations of selective cutting and the appearance of plant species, the growth of origin vegetation, and insect distribution, the study showed that the impact of meteorological environment such as brightness is much greater than that of soil environment. Third, in order to manage urban forest, tramping pressure needs to be controlled efficiently. The efficient control of tramping pressure would contribute in the appearance of herbaceous plants. It would also be beneficial in promoting biodiversity of birds by removing the impact of people using routes. Fourth, in order to enhance the overall biodiversity of urban forest, diverse environment needs to be provided. In particular, it is necessary to supply water that is insufficient in urban forest. Providing habitats such as forest wetland performs an important function to amphibians and birds that require water as well as the appearance of aquatic plants and insects. Therefore, ways to introduce water efficiently should be initiated.

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Modified Cam-Clay Model을 이용한 피에조콘 시험의 수치해석 (Numerical Analysis of Piezocone Test using Modified Cam-Clay Model)

  • 김대규;이우진
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.89-99
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    • 2001
  • 본 연구에서는 가장 널리 사용되고 있는 지반모델인 Modified Cam-Clay 모델을 이용하여 피에조콘 관입 및 소산시험의 수치해석을 수행하였다. Modified Cam-Clay 모델 및 관련 유한요소 식들을 피에조콘 관입의 대변형 현상을 고려하기 위하여 Updated Lagrangian frame에서 formulation 하였다. 유한요소 해석 결과 얻어진 콘 관입저항치, 간극수압 및 소산곡선을 양산지역 현장 시험결과와 비교 분석하였다. 수치해석 결과는 시험결과와 비교적 잘 부합하는 것으로 고찰되었으나 보다 현실에 근접한 simulation을 위하여 연속적인 깊은 관입의 적절한 수치해석적 modeling이 요구되는 것으로 고찰되었다.

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직접단순전단시험을 통한 세립토의 강도와 강성저하 예측 (Prediction for degradation of strength and stiffness of fine grained soil using Direct Simple Shear Test (DSST))

  • 송병웅;안원일재;김정호;최인걸;양태선
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.529-536
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    • 2005
  • Based on an estimating method for post-cyclic strength and stiffness with cyclic triaxial tests, Direct Simple Shear (DSS) tests were carried out to confirm whether the method can be adapted to DSS test on fine-grained soils: silty clay, plastic silt, and non-plastic silt. Results from post-cyclic DSS tests were interpreted by a modified method as adopted for post-cyclic triaxial tests. In particular, influence of plasticity index for fine-grained soils was emphasised. Findings obtained from the present study are: (i) the higher the plasticity index of fine-grained soils is, the less not stiffness ratio but strength ratio decreases with increment of a normalised excess pore water pressure; and (ii) post-cyclic strength and stiffness results from DSS tests agree well with those predicted by the method modified from a procedure used for triaxial test results.

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Compressibility of Changi sand in K0 consolidation

  • Wanatowski, D.;Chu, J.;Gan, C.L.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제1권3호
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    • pp.241-257
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    • 2009
  • The one-dimensional compressibility of sand is an important property for the estimation of settlement or deformation of sand deposits. The $K_0$ value of sand is also an important design parameter. Experimental results are presented in this paper to study the compressibility of sand in $K_0$ consolidation tests. The $K_0$ consolidation tests were carried out using a triaxial cell and a plane-strain apparatus. Specimens prepared using both the moist tamping and the water sedimentation methods were tested. The testing data demonstrate that the type of testing apparatus does not affect the $K_0$ measurement if proper boundary conditions are imposed in the tests. The data also show that the compressibility and the $K_0$ value of loose sand specimens prepared using the moist tamping method are very sensitive to the variation of void ratio. The $K_0$ values measured from these tests do not agree with the $K_0$ values calculated from Jaky's equation. The compressibility and $K_0$ values of sand obtained from tests on specimens prepared using different preparation methods are different which may reflect the influence of soil fabrics or structures on the one dimensional compression behavior of sand.

Evaluation of Hydraulic Conductivity of Bentonite Filter Cake Using Modified Fluid Loss Test

  • Nguyen, The Bao;Lee, Chul-Ho;Yang, Jung-Hun;Choi, Hang-Seok
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.498-507
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    • 2008
  • The mixture of bentonite powder and water is generally used to maintain the stability of excavation surface during the construction of vertical cutoff walls. The filter cake on the sidewall surface is the result of filtration of slurry into the adjacent soil formation. The filter cake is believed to have a very low hydraulic conductivity compared to that of the cutoff wall. This paper evaluates hydraulic conductivities of bentonite filter cakes set up with three types of bentonites under various pressure levels. A modified fluid loss test was employed in this experiment. Theory of filtration process was reviewed to explain the procedure in the present experiment. Hydraulic conductivity of the filter cakes with consideration of the filter medium resistance was evaluated. The results of the experiment with two calculation methods and discussion are presented to show the efficiency of the modified fluid loss test.

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Evaluation of Hydraulic Conductivity of Bentonite Filter Cake Using Modified Fluid Loss Test

  • Nguyen, The Bao;Lee, Chul-Ho;Yang, Jung-Hun;Choi, Hang-Seok
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1502-1511
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    • 2008
  • The mixture of bentonite powder and water is generally used to maintain the stability of excavation surface during the construction of vertical cutoff walls. The filter cake on the sidewall surface is the result of filtration of slurry into the adjacent soil formation. The filter cake is believed to have a very low hydraulic conductivity compared to that of the cutoff wall. This paper evaluates hydraulic conductivities of bentonite filter cakes set up with three types of bentonites under various pressure levels. A modified fluid loss test was employed in this experiment. Theory of filtration process was reviewed to explain the procedure in the present experiment. Hydraulic conductivity of the filter cakes with consideration of the filter medium resistance was evaluated. The results of the experiment with two calculation methods and discussion are presented to show the efficiency of the modified fluid loss test.

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인공신경망을 이용한 연약지반의 지반설계정수 예측 (Prediction of Various Properties of Soft Ground Soils using Artificial Neural Network)

  • 김영수;정우섭;정환철;임안식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2C호
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    • pp.81-88
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    • 2006
  • 연약지반의 설계정수로 사용되는 비배수전단강도 및 선행압밀하중의 예측을 위해 전국적으로 산재해 있는 6개의 연약지반 대상구역의 실험결과를 이용하여 역전파학습알고리즘을 통해 학습 및 예측을 실시하였다. 실험결과치와 신경망학습의 결과치는 상관계수 0.9이상의 값을 나타냄으로서 높은 상관성를 나타내었으며 자연함수비, 간극비, 비중, 세립토의 함유율은 상관성을 높이는데 상당한 기여를 하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 연약지반개량공법설계시 충분한 양질의 자료만 확보할 수 있다면 다양한 지반의 물성치를 인공신경망을 통해 효율적으로 예측할 수 있다는 것을 확인하였다.

쉴드TBM터널에서 뒤채움 주입이 지반의 단기·장기 침하에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구 (Study on the effect of tail void grouting on the short- and long-term surface settlement in the shield TBM Tunneling using numerical analysis)

  • 오주영;박현구;김도형;장석부;이승복;최항석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.265-281
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    • 2017
  • 얕은 터널의 시공에 있어 지표 침하는 주요 관리 사항으로 쉴드 TBM 기술을 적용함으로써 굴착 중 지반 변형의 제어를 통하여 침하를 경감시키는 것이 가능하며, 특히 뒤채움 주입은 침하 경감의 목적으로 쉴드 공법에서는 일반적으로 적용되는 기술이다. 투수성이 낮은 지반에서의 TBM 시공에 의한 지표 침하는 터널 시공 중에 발생할 뿐만 아니라, 터널 관통 후에도 장기간에 걸쳐 발생한다. 장기 침하는 주로 터널 주변의 압밀에 의해 발생되고, 이 압밀 과정은 터널 주변에 과잉간극수압을 유발하는 뒤채움 주입에 의해 영향을 받게 되며 결과적으로 쉴드 TBM 터널에서는 뒤채움 주입이 장기 침하에 큰 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 쉴드 TBM 공법 중 뒤채움 주입이 지표 침하에 미치는 영향을 파악하기 위해 3차원 응력-간극수압 연계해석을 수행하였다. 해석 결과 뒤채움 주입압의 증가는 단기 침하를 경감시키지만, 다수의 경우에서 장기 침하의 감소에 기여를 하지 않는 것으로 나타났다. 또한, 장기 침하를 최소한으로 제한할 수 있는 한계 주입압의 존재를 확인하였다.