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다짐 풍화토의 K<sub>0</sub> 압축 삼축시험에서 나타난 파괴이전 흡수응력 특성곡선
오세붕,노영,송하동,Oh, Se-Boong,Lu, Ning,Song, Ha-Dong 한국지반공학회 2011 한국지반공학회논문집 Vol.27 No.1
풍화토의 다짐성형 시료에 대한 삼축시험의 $K_0$ 압밀 결과를 바탕으로 불포화토에 대한 유효응력 가설을 검증하였다. 흡수응력 특성곡선은 함수특성에 관한 불포화토 거동을 기술하며, 전단강도나 함수특성곡선으로부터 구할 수 있다. 본 연구에서는 K0 압밀 경로도 흡수응력 특성곡선을 정의할 수 있음을 밝혔다. 그리고 흡수응력에 근거하여 유효응력을 정의할 수 있었다. 다양한 모관흡수력 하에서 $K_0$ 경로는 유효응력에 의하여 유일한 직선으로 기술될 수 있었다. 또한 측정된 $K_0$ 값은 유효응력에 의하여 임의의 모관흡수력에 대하여 일정한 값으로 분석되었다. $K_0$ 압밀경로로부터 구한 흡수응력 특성곡선은 파괴규준으로부터 구한 것과 일치한다. 특히 함수특성곡선으로부터 구한 흡수응력 특성곡선이 $K_0$ 압밀 경로 및 파괴시 응력에서 나타나는 유효응력 거동을 모두 일관되게 기술할 수 있었다. 흡수응력 특성곡선에 기반한 유효응력은 압밀에서 파괴에 이르는 불포화토의 전 거동을 기술할 수 있다. The hypothesis on effective stress of unsaturated soil is validated by $K_0$ consolidation results of triaxial tests for the compacted residual soil. The stress characteristic curve (SSCC) can describe unsaturated soil behavior on water contents, which was defined from shear strength or from soil water characteristic curves. In this study, it was found that the stress path of $K_0$ consolidation can also define the SSCC. The effective stress was defined by SSCC. $K_0$ paths for various matric suctions could be described as a unique line by effective stress. The measured values of $K_0$ were interpreted by effective stress as a constant with respect to matric suction. Since the SSCC from $K_0$ consolidation agrees with that from the shear strength, the SSCC from soil water retention curve could describe effective stress behavior consistently on both $K_0$ consolidation path and stress at failure. The effective stress based on SSCC can describe the entire unsaturated behavior from consolidation to failure.
불포화 지반특성 영향에 대한 강우시 사면붕괴의 사례 연구
오세붕(Oh Seboong),문종호(Mun Jong-Ho),김태경(Kim Tae-Kyung),김윤기(Kim Yun Ki) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 C Vol.28 No.3
본 연구에서는 실제 풍화토 사면에 대하여 침투해석과 안정해석을 수행하여 강우에 따른 사면의 붕괴를 재현하였다. 불교 란시료를 채취하여 불포화토 물성을 실험적으로 직접 획득하여 실제 강우량에 의하여 침투해석을 수행한 결과, 토사층과 암충의 경계부를 중심으로 간극수압이 증가하는 경향이 나타났다. 또한 안정해석을 수행한 결과 안전율이 1.0미만으로 감소하여 실제 사면의 붕괴를 재현할 수 있었다. 또한 설계 강우강도에 의하여 침투해석을 수행한 결과 선행강우 및 강우기간에 따른 침투효과를 고려하기 곤란하였다. 이로 인하여 토사층의 수두변화가 크게 발생하지 못하였고 사면의 안전율이 1.0이상으로 나타났다, 또 다른 붕괴 사면의 경우에는 불포화토의 정수들을 인공신경망기법으로 추정하였다. 침투해석 결과 토사층과 연암층 경계부를 중심으로 포화대가 뚜렷하게 형성되었으며 이로 인하여 토사층의 안전율이 1.0미만으로 감소하였다. 이러한 기법을 통하여 실제 사면의 붕괴를 재현하는 것이 가능하다고 판단된다. Rainfall-induced slope failures were simulated by seepage and stability analyses for actual slopes of weathered soils. After undisturbed sampling and testing on a specimen of unsaturated conditions, a seepage analysis was performed under actual rainfall and it was found that the pore water pressure increased at the boundary of soil and rock layers. The safety factor of slope stability decreased below 1.0 and the failure of actual slope could be simulated. Under design rainfall intensity, the seepage analysis could not include the effects of the antecedent rainfall and the rainfall duration. Due to these limitations, the safety factor of slope stability resulted in above 1.0, since the hydraulic head of soil layers had not be affected significantly. In the analysis of another slope failure, the parameters of unsaturated conditions were evaluated using artificial neural network (ANN). In the analysis of seepage, the boundary of soil and rock was saturated sufficiently and then the safety factor could be calculated below 1.0. It was found that the failure of actual slope can be simulated by ANN-based estimation.
반복재하 평판재하시험의 유한요소해석을 이용한 변형계수의 추정기법
오세붕(Oh Seboong),서원석(Seo Wonseok),권오균(Kwon Ohkyun) 한국지반환경공학회 2007 한국지반환경공학회논문집 Vol.8 No.6
본 연구에서는 비등방경화 구성모델을 이용하여 반복재하 평판재하시험에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 이 때 구성모델은 ABAQUS 코드에서 제공하는 사용자 서브루틴에 적용하였다. 평판재하시험의 해석결과를 이용하여 영계수와 변형률을 역계산하였으며 입력된 변형계수와 비교한 결과 적절하게 계산할 수 있는 것으로 판단되었다. 이러한 기법을 토대로 평판재하시험 사례에 대한 적용을 수행하였다. 이로부터 변형률에 따른 변형계수의 변화를 반복재하 평판재하시험 결과로부터 실용적으로 획득하는 것이 가능하였다. The problem on cyclic plate load tests was analyzed by finite element method using an anisotropic hardening constitutive model. The constitutive model was coded to user subroutine in ABAQUS. Using the result of the analysis, Young’s moduli corresponding to various strain levels were evaluated by a back calculation method and were very similar to those of input. On the basis of the back calculation method plate loading tests were verified. As a result, deformation moduli could be evaluated practically from cyclic plate load tests with respect site conditions.