불포화토 투수특성 방정식의 적용성 평가에 대한 실험적 고찰

류태진(Lyu Tae Jin),임성윤(Lim Seong Yoon),송창섭(Song Chang Seob) 대한토목학회 2006 대한토목학회 학술대회 Vol.2006 No.10

고속철도 강화노반층의 단일층 적용에 대한 평가

류태진(Tae Jin Lyu),이진욱(Jin Wook Lee),이성혁(Seong Hyeok Lee),사공명(Myung Sagong),손병두(Byeong Doo Son) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.5

국내 철도설계기준에는 일반철도와 고속철도의 강화노반의 재료가 각기 다르게 제시되어 있고, 구조도 일반철도는 한 개의 층으로, 고속철도는 보조도상층과 입도조정층의 두 개의 층으로 제시 되어 있다. 그러나 국외에서는 고속철도 강화노반 재료를 일반철도와 같은 재료를 사용하고, 구조 또한 단일층으로 되어 있다. 이에 시공성과 경제성을 고려해 볼 때, 이원화되어 있는 고속철도 강화노반을 한 개의 층으로 일원화하고, 일반철도에서 사용하는 KS F 2525의 입도조정부순돌(M-40, M-30, M-25)과 같이 규격화 된 재료를 사용할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 단일 강화노반층을 적용한 콘크리트 궤도(레다2000, 경부고속철도 2단계 적용)를 조성하여 실대형 실험을 수행하고 토압분포 및 누적소성침하량을 분석하였다. 또한 대형삼축압축시험 결과와 비교하여 입도조정부순돌의 고속철도 강화노반층 사용에 대한 적용성을 검토하였다. The design standard for the material of reinforced trackbed is divided into High-Speed and Conventional Rail, and also Structure of reinforced trackbed is composed of single layer at Conventional Rail and dual layer at High-Speed R rail. But the material of reinforced trackbed of High-Speed Rail at the overseas railway design standards it is that same as the Conventional Rail. Considering the construction and economy, it is necessary to unify reinforced trackbed of the High Speed Rail of two different types and to use the standardized materials like as graded crushed stone(M-40, M-30, M-25) of Conventional Rail. Therefore in this study, real-scale test was performed in applying a single layer of reinforced trackbed concrete track(Rheda 2000, KTX step 2) and earth pressure and cumulative plastic settlement were analyzed. And the test results were compared with the results of large triaxial test, to examine the applicability on the use of M-40 at the reinforced trackbed material of High Speed Railroad.

정 · 동적 열차하중 재하 시 유도상 아스팔트 노반의 거동 특성

류태진(Tae Jin Lyu),이진욱(Jin Wook Lee),이성혁(Seong Hyeok Lee),박경수(Kyung Su Park),원상수(Sang Soo Won) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5

유도상 궤도는 건설비가 저렴하고 보수가 비교적 쉬운 구조이지만 지속적인 유지 보수를 전제로 하는 궤도구조이므로 저출산 · 고령화 사회에 따른 유지보수 시간 및 기술인력의 부족 문제를 해결하기 위해서는 궤도구조의 생력화가 요구되고 있다. 이러한 궤도의 유지보수 노력 및 비용 절감을 위해서는 유럽 및 일본 등에서 널리 시행되고 있는 유도상 아스팔트 노반의 도입이 요구된다. 유도상 아스팔트 노반은 강화노반층 상부에 아스팔트층을 설치하여 빗물의 노반 침투를 방지하고 열차하중을 분산시켜 분니발생 및 도상자갈의 관입을 최소화함으로써 유지보수를 절감할 수 있는 구조이다. 본 논문에서는 실물크기의 유도상 아스팔트 노반을 조성하여 정 · 동적 열차하중 재하 실험을 수행하여 기존의 유도상 궤도와 비교 · 검토하였다. 토압, 탄성 및 소성변위 결과를 분석함으로써 유도상 아스팔트 노반의 철도노반으로의 적용 가능성을 확인하였다. Ballasted track is inexpensive of construction costs and easy of maintenance relatively but premise that ongoing maintenance, thus it is required laborsaving of track in order to solve the problem of shortage technical personnel due to the low fertility and aging society. The introduction of asphalt roadbed which is widely applied to in Europe and Japan is require in order to reduce maintenance and cost of these track. Ballasted Asphalt roadbed, installed on the upper of reinforced roadbed, is a structure which can reduce the maintenance by minimizing of mud-pumping occurrence and ballast penetration as prevented roadbed infiltration of rainwater and distributed by the train load. In this paper, we was created ballasted asphalt roadbed of real scale and performed static and dynamic train loading experiments and then we was compare and review with conventional ballasted track. We confirmed to applicability of ballasted asphalt roadbed at the railway roadbed by earth pressure, elastic and plastic displacement analysis of the results.

불포화토의 투수계수 방정식의 적용성 평가

류태진 ( Lyu Tae-jin ),송창섭 ( Song Chang-seob ),임성윤 ( Lim Seong-yoon ) 한국농공학회 2005 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2005 No.-

In order to treat flow problems for an unsaturated soils, it is required the mediation of the coefficient of permeability with variation of suction. The coefficient of permeability for soils can be determined by the direct or indirect methods. The direct methods of permeability can be performed either in the laboratory or in the field. The indirect methods can be predicted from the soil-water characteristics curve. Laboratory test methods to measure the coefficient of permeability can be categorized into two types, steady-state and unsteady-state. In this study, the coefficient of permeability for unsaturated soils was determined by the modified apparatus for steady state-method(Klute, 1972) and was predicted from the equations of Brooks and Corey(1964) and Van Genuchten(1980). Experimental results were compared with predicted coefficient of permeability and verified applicability of the two equations.

일반철도 노반 강성조건에서의 고속철도용 콘크리트 궤도의 적용성 검토

이진욱(Jin Wook Lee),이성혁(Seong Hyeok Lee),사공명(Myung Sagong),류태진(Tae Jin Lyu) 한국철도학회 2013 한국철도학회논문집 Vol.16 No.1

공극비에 따른 불포화토의 흙-수분 특성곡선의 도출

송창섭 ( Song Chang Seob ),류태진 ( Lyu Tae Jin ) 한국농공학회 2004 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2004 No.-

자연상태의 지반은 토립자와 간극으로 지반을 구성되어 있으며, 지하수위의 위치에 따라 포화영역과 불포화영역으로 나누어진다. 불포화영역 지반의 간극 속에는 물과 공기가 존재하는데, 간극을 차지하는 물과 공기의 압력차이에 의하여 모세관 현상과 흡착현상이 발생하며, 이러한 현상으로 불포화영역에는 부(-)의 간극수압을 유발하게 된다. 이 때의 부간극수압은 물을 흡수하려는 능력으로 지반의 유효응력을 증가시키는 역할을 한다. 따라서 포화토에 적용하는 이론을 불포화토영역에 적용하는 것은 여러 측면에서 불합리하다. 본 연구에서는 흙-수분 특성곡선을 연구하기 위하여 우리나라의 전역에 분포하는 각종 흙을 채취한 후, 물리적 특성을 분석하여 흙의 분류가 뚜렷이 구분되는 4 종류의 시료를 선정하였다. 선정된 시료는 공극비를 달리하여 공시체를 제작하고, 이를 개조된 Pressure Plate Apparatus에 적용하여 0.1kPa~1,000kPa의 범위에서 약 10단계로 공기압을 공급하여 수분의 이동량을 측정하였다. 측정된 결과를 바탕으로 각 시료의 함수비, 포화도 및 체적 함수비를 분석하여 수분 특성곡선을 도출하고 이들의 특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 흡인력과 함수비로 도시된 특성곡선에서 흡인력의 변화에 따른 함수비의 특성은 조립토의 경우는 낮은 흡인력에서는 명확하게 구분이 되는 반면 높은 흡인력에서는 뚜렷하게 구분이 되지 않았고, 세립토의 경우는 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 2. 흡인력에 따른 포화도 특성은 초기에는 구분이 거의 되지 않지만 건조과정이 진행되면서 그 특성을 나타내게 되어 건조된 시료의 흙-수분 특성곡선을 파악하는데 적용할 수 있다. 3. 흡인력에 따른 특성곡선을 체적 함수비로 나타내면 초기 포화부분뿐만 아니라 건조과정이 진행된 후에도 구분이 명확하게 나타났다. 또한 흡인력의 변화에 따른 체적 함수비의 변화는 조밀한 흙보다 느슨한 흙이 훨씬 큰 범위를 가지게 된다. 4. 또한, 조립토에서는 나타나지 않았던 역전현상이 세립토에서는 나타나게 되었다. 그 중 실트질의 흙은 잔류 함수비 부근에서 역전현상을 보이고, 점토질 흙은 공기함입값(air entry value)부근에서 역전현상을 보였다. The purpose of this paper was to investigate the soil-water characteristic curves for unsaturated soil. To this ends, a series of suction measured test was conducted on the selected 4 kinds of soil which is located in Korea, used the modified pressure plate apparatus. From the test results, the water contents, degree of saturation and volumetric water contents was analyzed with the suction. And was drawn the soil-water characteristic curves was drain from the test results for various factors.

실대형실험에 의한 아스팔트 직결궤도의 토압 특성

이성혁(Seong-Hyeok Lee),이진욱(Jin-Wook Lee),류태진(Tae-Jin Lyu),원상수(Sang-Soo Won) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.11

아스팔트 직결궤도는 노반 표층의 평탄성 확보가 쉽고 시공성이 우수하며 탈선과 지반침하 등의 문제 발생 시 유지보수가 쉬운 장점이 있다. 독일의 경우 아스팔트 직결궤도 부설 이후 20년간 유지보수 사례가 없으며, 콘크리트 궤도와 비교하여 우수한 소음 저감 효과가 있는 것으로 보고하고 있다. 이러한 아스팔트 직결궤도는 침목 또는 콘크리트 슬래브로부터 전달되는 열차하중을 아스팔트 노반이 직접 지지하는 구조로서 아스팔트 혼합물층 두께에 따라 노상에 작용하는 응력수준에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 따라서 본 논문에서는 실제 열차하중 및 현장 조건과 유사하게 재현이 가능한 실대형실험을 통해 아스팔트 두께별 정, 동적 하중 재하 시 작용하는 토압 등을 측정하였다. 이를 통해 아스팔트 두께별 노반의 응력변화를 비교하였으며, 경험식에서 제시하는 노반 허용응력값에 대한 만족여부를 검토하였다. Asphalt directly fastened track has various advantages such as easy secure of surface smoothness, rapid construction, and simple maintenance when derailment and ground settlement occur. In Germany, there has been no maintenance applied to the Asphalt directly fastened track for twenty years after construction, and it has also been reported that the Asphalt directly fastened track, compared with concrete slab track, is effective for noise reduction. Asphalt directly fastened track is a structure in which the Asphalt roadbed directly supports train load transferred from sleeper or concrete slab. The stress level acting on the roadbed in the structure may be affected by the thickness of Asphalt mixture layer. Therefore, in this study earth pressures were measured through a full-scale test under static and dynamic loads, simulating the actual train load and field conditions, by varying the thickness of Asphalt mixture layer. In the experimental study, the stress level measured on the roadbed depending on the Asphalt layer thickness was compared and evaluated whether it satisfies the empirical allowable stress level.

아스팔트 궤도의 국외 시공사례 및 장단점 분석

원상수(Sang-Soo Won),이진욱(Jin-Wook Lee),이성혁(Seong-Hyeok Lee),류태진(Tae-Jin Lyu) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.10

2011 년 국가기간교통망계획 수정 계획 확정 고시에 따르면, X 자형과 ㅁ 자형의 국가 철도망 구축 계획으로 건설 또는 운영 중인 노선을 180km/h~230km/h 로 증속할 방침이며, 간선철도 고속화를 통한 철도기능 효율화를 목표로 하고 있다. 하지만 현재 경부 고속철도 1 단계 구간의 자갈도상 궤도는 고빈도의 유지보수로 인한 많은 비용과 보수작업시간이 요구되며, 경부고속철도 2 단계 구간에 부설되었고 호남고속철도에도 적용예정인 콘크리트 궤도는 초기 건설비용이 많이 소요되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 현재 한국철도기술연구원에서는 아스팔트 궤도에 대한 연구가 진행중이다. 본 논문에서는 아스팔트 궤도의 국외 시공 사례와 장단점 분석 및 향후 아스팔트 궤도구조의 연구개발 수행 계획에 대해 기술하였다. According to the national transportation network plan modification notice (2011), Construction or operating route is expected to be increased speed. and therefore the goal is increasing effectiveness of main-line railway. Ballast track, the initial construction cost is cheaper but the maintenance cost very consuming. And concrete track that constructed at the KTX Step 2 section and HONAM high-speed railway is initial construction costs and long construction period consuming. Also and maintenance work is difficult. In order to compensate for these problem, asphalt track is being studied at KRRI. Before that, overseas construction case of asphalt track and research on benefit and disadvantages were examined. And this paper describes the research and development trend in the asphalt track of the future.

불포화토의 전단 및 함수특성곡선

임성윤 ( Lim Seong-yoon ),송창섭 ( Song Chang-seob ),류태진 ( Lyu Tae-jin ) 한국농공학회 2005 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2005 No.-

Since most soils exist above the ground water table, negative pore pressure exist in unsaturated soils. Negative pore water pressure in unsaturated soil affects the soil structure and degree of saturation and it is important for accurate evaluation of unsaturate flow and behavior. This negative pore pressure is called a matric suction which causes an increased shear strength. Therefore, it is required that the effect of increase in the shear strength should be included in a geotechnical analysis. From the test result, the influence of net confining pressure and matric suction on the shear strength was analyzed and strength parameter was increased with matric suction increase and a unliner relationship was found to relate matric suction and shear strength.

전기비저항 피에조콘 관입시험에 의한 염수침투 분석

정경자(Jung Gyungja),정종홍(Jung Jong-Hong),김홍종(Kim Hong-Jong),류태진(Lyu Tae-Jin) 대한토목학회 2009 대한토목학회 학술대회 Vol.2009 No.10