한국지반신소재학회 정관 외

편집부(편집자) 한국지반신소재학회 2016 한국토목섬유학회지 Vol.15 No.3

2016년도 회비 납부 안내 외

편집부(편집자) 한국지반신소재학회 2016 한국토목섬유학회지 Vol.15 No.4

GCP로 개량된 복합지반의 관통률에 따른 응력분담비

나승주(Seung-Ju Na),김대현(Daehyeon Kim),이익효(Ik-Hyo Lee),이강일(Kang-Il Lee) 한국지반신소재학회 2017 한국지반신소재학회 논문집 Vol.16 No.2

쇄석다짐말뚝(GCP)은 연약지반의 지지력 증가와 침하량 감소를 실현할 수 있어 연약지반 개량에 활발하게 사용되고 있다. 그리고 GCP 설계에 필요한 응력분담비는 치환율, 상재하중, 깊이, 관통률 등에 따라 달라진다. 그동안 많은 연구자들이 현장•실내 실험, 수치해석 연구를 통해 GCP로 개량된 복합지반의 응력분담비를 제안하였지만 명확하게 제시되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 GCP공법의 합리적인 설계법 제안을 위한 기초연구로써, 유한요소해석프로그램인 ABAQUS 6.12-4를 이용하여 GCP로 개량된 복합지반을 모델링하여 치환율과 관통률에 따른 침하량과 응력분담비를 분석하고자 하였다, 그 결과, 최상부 지점을 제외한 다른 지점에서의 응력분담비의 값은 관통률 60%일 때 1.21~5.36, 관통률 80%일 때 1.19∼5.45, 관통률 100%일 때 2.16∼5.60 이었다. 이는 관통률과 치환율이 증가할수록 응력분담비의 값은 크게 증가함을 알 수 있다. Gravel compaction pile (GCP) is widely used as it increases the bearing capacity of soft ground and reduces the consolidation settlement. Stress concentration ratio for design is dependent on the area replacement, surcharge pressure, depth and penetration rate. However, a range of stress concentration ratio obtained through field, laboratory experiments and numerical analysis is large. But since the main objective of the study is to evaluate the stress concentration ratio and settlement for both area replacement ratio and penetration rate through numerical analysis. Numerical analysis using the finite element program ABAQUS 6.12-4 has been performed for the composite ground with GCP. As a result, the stress concentration ratio at the points except for the point of top is in the range of 1.21-5.36, 1.19-5.45, 2.16-5.60 for 60%, 80% and 100% penetration, respectively. In general, as the penetration rate and area replacement ratio increases, the stress concentration ratio tends to increase.

GCP로 개량된 복합지반의 지반강도 별 응력 및 침하거동

나승주(Seung-Ju Na),김대현(Daehyeon Kim),김경업(Gyeong-Eop Kim) 한국지반신소재학회 2017 한국지반신소재학회 논문집 Vol.16 No.3

쇄석다짐말뚝(GCP)은 수십 년 동안 사용되어 왔지만, 팽창, 전단파괴와 기타 현상과 같은 파괴가 여전히 발생하여 보다 정교한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 선행연구 분석과 수치해석을 통해 치환율과 지반강도에 따른 응력 및 침하거동을 분석하고자 하였다. 이를 위해 유한요소해석 프로그램 ABAQUS를 사용하여 GCP로 개량된 복합지반을 모델링하여 지반강도와 치환율에 따라 복합지반의 응력과 침하를 분석하였다. GCP로 개량된 복합지반에 대하여 유한요소법을 이용한 수치해석을 실시하였으며, 치환율과 지반강도에 따른 복합지반의 응력관련계수와 침하저감계수의 관계를 분석하였다. 분석결과, 지반강도와 치환율이 증가할수록 깊이 별 평균 응력관련계수와 응력분담비는 증가하는 경향이 나타났다. 상부에서의 응력관련계수는 동일하게 증가하는 경향이 나타났지만, 응력분담비는 감소하였다. 따라서 상부층에서의 값은 다른 깊이에서의 값들과 다른 경향이 나타나므로 상부층에서의 측정된 값으로 복합지반 설계시 과오를 범할 수 있으니 주의가 필요하다. 또한 기존 침하저감계수식과 수치해석을 통한 침하저감계수와 비교·분석하였는데, 기존 식과 수치해석을 통하여 구한 값은 유사하게 나타났다. Although the Granular Compaction Pile (GCP) has been used for many decades, several failures still occur such as bulging, shear failure and other phenomena, indicating that more refined study is needed. The main objective of the study is to evaluate the stress concentration ratio for both area replacement ratio and shear strength of soil through literature review and numerical analysis. Numerical analysis using the finite element program ABAQUS has been performed for the composite ground with GCP. The behavior stress and settlement of composite ground have been analyzed for both the area replacement ratio (10~40%) and shear strength of soil (25~75 kPa). As a result of numerical analysis, as the soil strength and area replacement ratio increased, the average stree related coefficient and stress concentration ratio for depth tended to decrease, and stress related coefficient of upper layer tend to decrease equally, but the stress concentration ratio decreased. Therefore, tendency that the value in th upper layer differs from the value in other depths was displayed. Care should be taken because it is possible to make mistakes in designing the entire composite ground with the values measured in the upper layer. Also, the settlement reduction factor was compared with the existing equation and numerical analysis. And the value obatined from the existing equation and numerical analysis are similar.

피압에 의한 점토 지반의 용탈 특성

윤대호(Yun, Daeho),김윤태(Kim, Yuntae) 한국지반신소재학회 2016 한국지반신소재학회 논문집 Vol.15 No.4

본 연구에서는 피압의 작용에 따른 점토 지반의 용탈 특성을 조사하기 위해 두 종류의 원통형 일차원 대형 컬럼 장치(높이 : 1,100mm, 직경 250mm)를 제작하여 점토 지반의 압밀 거동 실험을 수행하였다. 피압의 크기는 5.5kPa로 하부지반에서부터 작용하도록 하였으며, 압밀 실험 종료 후 점토층의 깊이에 따른 염분의 농도와 비배수 전단강도를 측정하였다. 실험 결과 비배수 전단강도 및 염분 분포는 점토층 하부에서 뚜렷한 차이를 보였으며, 상부로 갈수록 유사한 경향을 보였다. 이는 피압이 작용할 경우 점토층 내에 용탈현상이 발생하여 지반이 구조적으로 취약해져 나타난 결과로 판단된다. 또한 전기전도도 측정을 통해 시간에 따른 간극비 변화를 살펴본 결과, 피압이 작용하는 지반에서 간극율 변화가 더 크게 나타났다. This paper performed consolidation tests on soft ground with and without artesian pressure conditions to find out characteristics of leaching effects using two types of one-dimensional column equipment(height : 1,100mm, outer diameter : 250mm). Artesian pressure of 5.5kPa was applied to the bottom of soft ground inside column equipment. Distribution of salinity and shear strength with soil depth were measured after the consolidation test. From the results, it was found that distribution of undrained shear strength and salt concentrations were similar at the top of clay ground irrespective of artesian pressure condition. However, at the bottom of clay ground, the values of undrained shear strength and salt concentration under artesian pressure were lower than those without artesian pressure. This result indicates that structure of soft soil with artesian pressure was weakened by salt leaching. Electronic resistance results showed that void ratio under artesian pressure condition was more reduced than that without artesian pressure condition.

수치해석기법을 이용한 개착식 지반굴착공사의 영향인자 분석

성주현(Joo-Hyun, Seong),김용수(Yong-Soo, Kim),신병길(Byoung-Gil, Shin) 한국지반신소재학회 2013 한국지반신소재학회 논문집 Vol.12 No.3

우리나라 지반공학 기술의 발달로 지반굴착 공사가 대규모로 수행되고 있으나, 지반굴착시 공사현장 또는 인접구조물에 직,간접적인 피해를 유발하는 사고는 여전히 빈번히 발생하고 있다. 특히 주거시설이나 상업시설이 밀집해 있는 도심지의 지하터널, 도시철도 역사, 대규모 상업시설, 초고층 빌딩의 기초 공사 등으로 인한 지반굴착관련 사고가 빈번히 발생하고 있어 경제적인 손실 뿐 아니라 인명피해가 발생하여 사회적인 비용이 급속히 증가하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 빈번히 발생하는 개착식 흙막이 굴착관련 사고를 방지하기 위하여 최근 발생한 개착식 흙막이 굴착공사로 인한 다수의 사고 및 인접시설물에 영향을 끼친 사례를 수집, 분석을 수행하여 사고발생 원인에 대하여 고찰하고, 수치해석기법을 사용하여 국내 대표적인 지반조건(내륙, 해안특성) 및 공사공법에 따른 굴착시 영향 분석을 수행하였다. 25건의 사고사례를 분석한 결과, 주요 영향요인으로 지반조사의 부실, 가시설 구조체의 불안정 및 지하수의 처리 미흡 등으로 나타났으며, 이 외 여러 요인들이 복합적으로 작용하여 굴착현장에 문제를 발생시키는 것으로 나타났다. 국내의 대표적인 지반조건 및 시공경향을 고려한 22개의 case에 대한 수치해석결과는 일반적인 내륙지역에서는 차수공법에 비해 배수공법에서 침하가 크게 발생하고, 연약지반 및 암반의 불연속면이 발달한 지역에서는 earth anchor 공법 적용시 면밀한 검토가 필요하며, 압밀이 진행 중인 점토지반에서는 과잉간극수압에 대한 고려가 반드시 필요한 것으로 나타났다. In this study, an analysis about the causes of different types of excavation on accidents is required in order to prevent the frequently occurring accidents related to the earth retaining structure and excavation. Also, analysis of influence was performed by using numerical typical soil conditions and construction trend using numerical analysis method. According to the analysis results of 25 accident cases, the main influence factors were found as following: insufficient of soil survey, instability of temporary facility and lack of groundwater treatment, etc. Furthermore, in the numerical analysis result of 22 cases, drainage method was occurred larger settlement than waterproof method in the Inland. In case of applying the earth anchor method, it needs more detailed in the regions, which are discovered soft ground or rock discontinuities. Also, The consolidated clay absolutely needs further consideration of excess hydrostatic pressure.

지반조건에 따른 말뚝의 인발저항 평가를 위한 말뚝-지반 경계면 강도감소계수 고찰

유승경(Seung-Kyong You),신희수(Heesoo Shin),이광우(Kwang-Wu Lee),박정준(Jeong-Jun Park),최충락(Choong-Lak Choi),홍기권(Gigwon Hong) 한국지반신소재학회 2019 한국지반신소재학회 논문집 Vol.18 No.2

본 연구에서는 원지반의 상대밀도와 세립분 함유율의 조건에 따른 말뚝의 인발거동 특성 규명을 위하여, 유한요소해석을 수행하였다. 수치해석에서는 말뚝과 지반 경계에서의 전단거동을 원활히 모사하기 위해서 경계요소와 경계면 강도감소계수(Rinter)를 부여하였으며, 그 결과를 기존의 실험적 연구결과(You et al., 2018)와 비교함으로써 본 수치해석 방법의 신뢰성을 검증하였고, 말뚝-지반 경계면에서의 변형 특성과 함께 경계요소에 대한 Rinter값의 결정방법을 제시하였다. 해석 결과, 본 연구에서 적용된 해석모델을 이용한 수치해석은 말뚝의 인발모형실험에 의한 말뚝과 지반의 경계면 특성을 적절하게 모사하였다. 또한 제시된 Rinter의 적용에 있어서, 반드시 지반의 상대밀도와 세립분 함유율 조건을 고려해야 할 필요가 있음을 확인 하였다. This paper describes the results of finite element analysis (FEA), in order to investigate a characteristics of pile pullout behavior according to the conditions of the relative density and fines content in original ground. In the FEA, a boundary elements and strength reduction factors (Rinter) on pile-soil interface were applied to simulate appropriately the shear behavior at the pile-soil interface, and then the reliability of numerical analysis method was verified by comparison of FEA results and previous experimental research(You et al., 2018). In addition, a the deformation characteristics at the pile-soil interface and determination method of Rinter value was laid out. The results showed that the FEA, based on the analytical model applied in this study simulates appropriately the characteristics of the pile-soil interface by pullout model test of pile. In order to apply the suggested Rinter value, it is necessary to consider the condition of the relative density and the fines content in ground.

지반보강용 수용성파우치(PVP)의 활용을 위한 기초적 연구

정동호(Dongho Jung),김기호(Kiho Kim),김주헌(Joo-Hyun Kim),한중근(Jung-Geun Han) 한국지반신소재학회 2017 한국지반신소재학회 논문집 Vol.16 No.2

도시의 노후화에 따른 상하수도관의 파손사례가 점차 증가하면서 지반함몰의 발생도 크게 증가하고 있고 도시과밀화에 따른 건설과 굴착공사들이 빈번해지고 있다. 특히, 도심에서는 lifeline이 지하화 되면서 지중에서 굴착과 되메움에 따라 원지반의 안정상태가 불안정한 상태를 갖게 된다. 이를 해결하기 위한 방법으로 양호한 토사다짐이나 그라우팅에 의한 지반보강법이 적용되고 있지만 지하매설물의 파손에 따른 시기를 예측키 어렵고, 지반내 구조물의 탐사방법도 한계가 있어 지반함몰과 같은 위험요소를 해결하기는 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 사전에 위험요소를 제거하기 위한 방법의 일환으로 개발된 빈배합상태의 혼화재를 포함한 수용성폴리머파우치에 대해 지반보강 적용성을 평가하였다. 대기속에 보관가능한 파우치의특성과 지하수위내부에서의 수용성 및 일정시간내 융해됨에 따른 보강강도의 발현을 확인할 수 있었다. 이를 통해 상하수도관 매설시 뒤채움재에 혼합매설하는 경우, 지반내 물의상태에 따라 지반의 연약화를 방지가능할 수 있게 되었다. There have been a number of water and sewer pipe breakdown reports followed by ground subsidence. Also, the excavating works for construction due to overcrowding of city have been common. Particularly, in urban areas ground becomes unstable because of the lowered lifeline sinkage followed excavation and backfilling. In order to solve the problem, some reinforcement works for ground by rod tamping or grouting have been applied. However, it is hard to predict when the buried utilities in underground will be damaged. Also, there is a limit for the underground exploration and investigation methods. Therefore, in this study, the estimated about the water soluble polymer pouch including poor mixed admixture which is designed to eliminate the dangerous factors. The reinforcement strength of this method was confirmed by verifying three points: meltiness in a certain period, water solubility in the ground water level, and characteristics of the pouch, which can be stored in daily conditions. It is also proved that this method allows to keep the ground from getting weakened in the installation of water and sewer pipe along with back filling materials.

연직배수재가 부분 관입된 점토지반의 피압에 따른 압밀 거동에 관한 연구

윤대호(Daeho Yun),Nguyen Ba Phu,김재홍(Jaehong Kim),김윤태(Yuntae Kim) 한국지반신소재학회 2016 한국지반신소재학회 논문집 Vol.15 No.1

부산 낙동강 하구 대심도 연약지반 아래에 피압대수층이 존재한다는 것이 많은 연구자들에 의해 관측되었다. 연약지반에 작용하는 피압은 압밀 속도, 압밀 침하량, 연직배수재의 성능 등에 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 피압의 작용 유 · 무에 따른 연직배수재가 부분 관입된 점토지반의 압밀 거동을 분석하였다. 연구를 수행하기 위해 일차원 대형 컬럼 장비를 이용한 실내실험과 유한요소 해석을 실시하였다. 실험 결과 피압이 작용하는 점토지반의 압밀 침하가 피압이 작용하지 않는 점토지반보다 더 크게 나타났으며, 과잉간극수압의 소산 속도는 더디게 나타났다. 또한 동일한 지반 조건을 이용하여 유한요소해석을 수행한 결과 실내 실험과 유사한 경향을 나타내었다. Many researchers reported that artesian pressure exists in thick soft ground of Busan Nakdong river estuary. Artesian pressure in soft ground could affect rate of consolidation, settlement and drainage capasity of prefabricated vertical drain(PVD). This paper investigated consolidation behaviors of soft ground with partially penetrated PVD subjected to artesian pressure. Laboratory tests with 1-dimensional large column equipment and their numerical analyses were carried out. Test results showed that the consolidation settlement of clay ground with artesian pressure was higher than that without artesian pressure. Due to artesian pressure, the dissipation rate of excess pore water pressure was reduced in soft ground with artesian pressure, especially at bottom part of clay ground. Numerical results were in good agreement with experimental test results.

2022년 한국지반신소재학회 가을학술발표회 성과보고

윤찬영 한국지반신소재학회 2023 한국지반신소재학회지 Vol.22 No.1