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이종민(Lee Jongmin),권영철(Kwon Youngcheul),이흥길(Lee Heunggil),이봉직(Lee Bongjik) 한국지반환경공학회 2010 한국지반환경공학회논문집 Vol.11 No.4
4대강 사업이나 항만의 지속적인 건설 및 관리 등으로 인해 준설점토의 발생량은 꾸준히 증가할 것이다. 이러한 준설점토를 매립재료 등으로 유효하게 재활용하기 위해 지반공학 관련 기술자들은 많은 노력을 기울여 왔다. 그러나 준설점토가 일반적으로 매우 높은 초기 함수비를 갖고 있으며 동시에 강도 역시 매우 낮은 점을 생각하면 준설된 점토의 처리를 위한 장비의 주행성 확보나 혹은 압밀을 위해 많은 시간이 필요하다는 등의 다양한 문제에 직면하게 된다. 최근까지 경제성과 효과면에서 탁월한 시멘트를 이용한 준설점토의 처리 등에 많은 연구 성과가 발표되고 혹은 현장에서 효과적인 처리공법으로 사용되고 있지만, 시멘트 자체가 지반 내에서 6가크롬이나 수은 등의 중금속을 유출하는 경우 환경 부하의 증가 뿐만 아니라 지하수를 통한 오염 확산 등에서 우려되는 점이 없지 않다. 따라서 가급적 시멘트 혼합비를 낮출 수 있는 방안에 대한 검토가 이루어져야 한다는 것이 저자들의 판단이며 이를 위해 빈배합 시멘트 혼합점토의 거동에 대해 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 특히 압밀 특성에 초점을 맞추어 분석하였으며 연구 결과 압밀 침하량의 억제와 압밀속도의 증가가 동시에 나타나는 시멘트 고화제 혼합비 시작점은 4%~6% 정도인 것을 확인하였다. The amount of dredging clay will be greatly increased by the eco-rive project and port development in Korea. Geotechnical engineers have thrown their efforts into the new ways for effective re-uses of the dredging clay such as the material for reclamation, and so on. However, very high initial water content and low strength causes unexpected difficulties in the aspect of trafficablility or time for consolidation. Therefore, the injection of cement stabilizer is used as one of ways to improve reclaimed ground. However, it also makes an argument by heavy metal from cement stabilizer. In this paper constant rate of strain consolidation test and normal consolidation test were performed to investigate behavior characteristics of the consolidation about soil-cement include lean mixed cement to reduce the environmental loads by the cement. The experimental results of consolidation characteristics about soil-cement include lean mixed cement influenced by mixing ratio. Especially it was observed that mixing ratio of 4%~6% leads not only the reduction of consolidation settlement, but time for consolidation.
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점토의 변형률 속도 의존성을 고려한 비선형 유한변형 압밀해석
이봉직(Lee Bongjik),이흥길(Lee Heunggil),권영철(Kwon Youngcheul) 한국지반환경공학회 2008 한국지반환경공학회논문집 Vol.9 No.6
재료적 비선형성과 합리적인 좌표계의 도입이 압밀문제에 있어 중요한 자리를 점한다는 인식에서 비선형 유한변형압밀이론이 제안되어 왔으나 너무 어려운 매개변수 설정 등의 문제점에 의해 일반적인 압밀해석에서 널리 사용되고 있지는 못하다. 본 연구에서는 구분선형(piecewise-linear) 압밀이론을 이용하여 점토의 변형률 속도 의존성을 고려한 압밀해석이 가능한 해석법을 제시하는 것을 목표로 하였다. 특히 유사한 방법에서 큰 문제가 되어 왔던 압축곡선의 유일성을 해결할 수 있는 방안으로 기준곡선을 이용하는 방안을 도입하였다. 개발된 해석법의 검증을 위해 실시된 일련의 과정을 통해 모델의 적용성을 일부 확인하였으며 향후 제한적인 실내실험결과에서 확장하여 실제 압밀문제에 대한 적용성 확인 등의 연구가 수행되어야 할 것으로 판단하고 있다. In recent years, finite strain consolidation theories including a mechanical nonlinearity and a reasonable coordinate system have been proposed and used in educations and practical consolidation problems. However, despite their reasonable ability to predict the consolidation behavior, their failure in the field can be attributed to the complexity of estimating and selecting proper parameters for simulating the consolidation phenomenon. In this study, therefore, the application of a piecewise-linear method was proposed to solve such problems including the assumption of the uniqueness in compressibility. Especially, the concept of reference curve was introduced to define the effect of strain rate dependency of clay. The applicability of the methodology is verified by several tests. It was found that the proposed method is applicable in restrictive ranges of study carried out in the laboratory. Finally it is expected that the verification in field consolidation problem has to be carried out through future study.
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