삼축압축시험을 통한 섬유로 구속된 흙의 응력-변형률-강도 거동 평가

유완규,김병일,조완제,Yoo, Wan-Kyu,Kim, Byoung-Il,Cho, Wanjei 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.2

기존의 연약지반 개량공법의 대체공법으로 유럽과 국내에서는 소정의 인장강도를 갖는 토목섬유로 골재말뚝의 외벽을 감싸는 공법에 대한 연구가 많이 증가하였다. 이 연구에서는 이와 같은 공법에서 골재말뚝의 외벽을 감싸는 원주형 섬유의 인장강도에 따른 지반보강 효과 및 보강 메커니즘 등을 파악하기 위하여 모래-팩, 점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하였다. 또한 모래다짐말뚝공법을 모사하는 모래-점토 복합토와 모래다짐말뚝을 원주형 섬유로 보강한 모래-점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하여 치환율(${\alpha}_s$)과 인장강도($T_{\alpha}$)에 따른 보강효과와 거동의 차이를 비교하였다. 시험결과 섬유의 보강효과로 인한 강도증가는 섬유의 수평방향 인장강도와 밀접한 관계가 있고, 섬유에 의한 구속응력 증가효과(${\Delta}{\sigma}_3$)에 의해서 점착절편(c, c')의 증가효과가 매우 크게 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 모래다짐말뚝이 토목섬유로 보강된 경우(모래-팩-점토)와 그렇지 않은 경우(모래-점토)를 비교해 볼 때 삼축압축시 전단거동(전단강도, 파괴시 간극수압계수, 응력비 등)에 있어서 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. Recently, there are an increasing number of studies on the method of wrapping the outer wall of granular piles with geosynthetic fibers such as geotextile or geogrid that has a certain level of tensile strength as an alternative method for the ground improvement techniques. In this study, triaxial compression tests are performed on the sand and clay specimen encased with various textiles to evaluate the reinforcing effect with regard to the tensile strength of the textile. Furthermore, triaxial compression tests are performed on the clay specimen inserted by sand only and sand encased with geosynthetics to compare behavioral differences between the conventional sand compaction pile and geosynthetic encased sand pile with regard to the replacement ratio, ${\alpha}_s$ and the tensile strength of the geosynthetics. Based on the experimental results, the strength enhancement due to the textile is affected by the longitudinal tensile strength rather than the transverse one of the applied textile. The effect of the confinement by the textile encasement results in the large increase of the cohesions. The overall behaviors, such as shear strength, pore pressure parameter at failure and stress ratio, of the geosynthetic encased sand pile is quite different from those of the conventional sand compaction pile.

삼축압축시험을 통한 모래다짐말뚝 공법과 팩말뚝 공법의 거동특성 비교

유완규(Yoo, Wan-Kyu),김병일(Kim Byoung-Il),이승현(Lee Seung-Hyun) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.10

이 연구에서는 팩 말뚝과 모래다짐말뚝의 전단강도 특성을 비교하기 위해 모래-팩-점토 복합토 및 모래-점토 복합토를 인위적으로 치환율(as) 10%, 20%로 재성형하여 구속압력을 변화시켜가며 삼축압축시험(CU Test)을 실시하 였다. 시험결과 모래-점토 복합토에 비해 모래-팩-점토 복합토의 강도가 치환율 10% 및 20% 모두에서 훨씬 크게 측 정되어 모래다짐말뚝보다 팩말뚝이 큰 지지력을 갖는다는 것을 확인하였다. In this study, a series of triaxial compression tests(CU) were performed with artificially remolded sand-pack-clay and sand-clay composite soils at 10% and 20% replacement ratio to compare the shear strength and behavior characteristics between sand compaction pile and pack pile. From the test results, the shear strength of the pack pile is much higher than the that of the sand compaction pile.

현장시험을 통한 다양한 지반강성 평가방법에 대한 연구

유완규(Yoo, Wan-Kyu),김병일(Kim Byoung-Il),김주형(Kim, Ju-Hyong),박근보(Park, Keun-Bo) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.4

현재 우리나라의 다짐관리와 평가에는 주로 평판재하시험, 현장에서 모래치환법에 의한 흙의 밀도 시험방법 등이 이용되고 있지만 이러한 방법들은 여러 문제점을 갖고 있다. 지난 30년 동안 문제점을 보완하기 위해 유럽, 미 국 등을 중심으로 연속다짐관리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이 외에도 새로운 다짐평가장비인 지오게이 지, 동평판재하시험기, 동적콘관입시험기 등을 개발하여 사용하고 있다. 이 연구에서는 이러한 새로운 다짐평가장비 들을 기존 다짐평가방법을 보완, 대체할 수 있는 시험방법으로 활용하고자 시험성토를 통하여 현장시험을 실시하였 다. 그 결과 연속다짐평가 장비인 컴팩토미터와 동평판재하시험기의 경우 기존 다짐도 평가 방법인 평판재하시험, 현 장들밀도시험결과와 경향이 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. The plate loading test(PLT) and the field density test are mainly used on the construction of embankments to control the compaction of a limited layer thickness. These two test methods are very time consuming and inefficient, but they are still commonly used as the methods of quality control for soil compaction. In the last 3 decades, many devices such as geogauge, light falling weight deflectometer(LFWD) and dynamic cone penetrometer(DCP) etc., have been introduced into the engineering market with the objective of acquiring in situ stiffness properties of the compacted soil layers. Recently, a new type of sensor, called compactometer, which in mounted on the drum of a roller and measures impact forces continuously with GPS, called as Continuous Compaction Control(CCC), has come into use in many countries such as America, Germany, Japan and so on. The main objective of this paper is to assess the potential use of these new devices as quality control and assurance devices for compacted soil layers. Based on this study, compactometer and the LFWD results werestrongly correlated with the result obtained from the PLT and the field density test.

여러가지 다짐 평가장비의 적용성을 위한 현장시험

유완규(Yoo Wan Kyu),임남규(Lim Nam Gyu),김병일(Kim Byoung Il),김주형(Kim Ju Hyong) 대한토목학회 2008 대한토목학회 학술대회 Vol.2008 No.10

국내 지하도로 추진 현황을 고려한 설계기준 개선 사항 검토

유완규(Yoo, Wan-Kyu),황성필(Hwang, Sung-Pil),김우석(Kim, Woo-Seok),김창용(Kim, Chang-Yong) 대한토목학회 2022 대한토목학회 학술대회 Vol.2022 No.10

논문 : BIM 기반 3D 터널 모델 가시화에 관한 연구

유완규 ( Wan Kyu Yoo ),김진환 ( Jin Hwan Kim ),정수매 ( Xiu Mei Zheng ),김정흠 ( Jeong Heum Kim ),지상복 ( Sang Bok Gi ),김창용 ( Chang Yong Kim ) 대한지질공학회 2015 지질공학 Vol.25 No.3

터널 시공 중 획득되는 굴진면 조사와 계측자료 등은 암판정의 기초자료로 터널 안정성 및 경제성과 밀접한 관련이 있다. 하지만 국내에서는 이러한 자료에 대한 체계적 관리가 부족한 실정이며 자료의 효율적 활용 및 관련 전문가의 수도 부족하다. 따라서 자료의 체계적 관리 및 효율적 활용, 한정된 전문가를 효과적으로 활용할 수 있는 방안 마련이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 BIM기반 데이터 시각화를 통해 터널 설계 및 시공관련 정보를 온라인 상에서 효율적으로 제공하기 위한 연구를 수행하였으며 그 결과로 통합 3D 터널모델 생성 모듈과 웹뷰어 모듈을 개발하였다. 개발 기술은 국내 ○○터널 설계 및 시공 자료를 통해 구현성능을 검증하였으며 향후 연구방향 및 시스템 개선방안을 도출하였다. An investigation of the tunnel face, as well as related measurement data collected during tunneling, is necessary for rock classification and to determine tunnel stability and the cost efficiency of tunneling. However, systematic management and efficient use of such data have yet to be successfully implemented domestically, and the number of experts in this field in Korea is limited. Thus, measures to develop and implement systematic management and effective use of data and expertise are urgently needed. This study aimed to develop measures to efficiently provide online tunnel design and construction data using a building information model (BIM)-based data visualization approach, based on an integrated 3D tunnel model generation module and a web viewer module. The development technology was verified through ○○ tunnel design and construction. Directions for future study and system improvement are proposed.

미래 모빌리티 변화를 고려한 교통인프라 연구개발 방향 : 어반루프와 하이퍼루프를 중심으로

유완규(Yoo, Wan Kyu),황성필(Hwang, Sung Pil),김정흠(Kim, Jung Heum),백종대(Baek, Jong Dae),김창용(Kim, Chang Yong) 대한토목학회 2020 대한토목학회 학술대회 Vol.2020 No.10

원심모형시험과 수치해석을 이용한 교대 측방유동에 관한 연구

유완규(Yoo, Wan-Kyu),김기일(Kim, Ki-Il),김병일(Kim Byoung-Il) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.5

연약지반 위에 설치된 교대나 옹벽과 같이 성토재하중을 받는 구조물은 연약지반의 과도한 변형 때문에 지 반이 수평방향으로 이동하는 측방유동 현상이 발생할 수 있고 이로 인해 많은 피해가 발생할 수 있다. 이 연구에서 는 원심모형시험을 이용하여 현장에서 교대 배면부 성토시 발생할 수 있는 교대 측방유동여부를 판단하였고, 교대 측방유동에 대한 대책공법으로 압성토 공법을 적용하여 공법적용 후 지반과 교대 구조물에 대한 안정성 여부를 FEM(Finite Element Method)프로그램인 MIDAS/GTS를 이용하여 검토하였다. 원심모형시험 결과 현장에서 예측되는 교대의 수평변위는 허용치(15mm)를 초과하여 발생하였으며, 대책공법으로 압성토 공법 적용할 때 교대는 측방유동 에 대해 안정하다는 사실을 수치해석을 통해 알 수 있었다. In regard to fill loading structures such as bridge abutments and retaining walls on soft ground, the soft ground undergoes excessive deformation, which causes the lateral movement of the ground, resulting in increased risk of much damage. In this study, a centrifuge model test was conducted to check the possibility of lateral movement of a bridge abutment during back filling in a field, and a numerical analysis considering the lateral movement of the bridge abutment under the influence of the counterweight fill method applied during construction was carried out by using MIDAS/GTS as the FEM(Finite Element Method) program .The results of this study showed that the lateral movement of the abutment can exceed the allowable lateral movement value(15mm), and that the counterweight fill method was effective for the stability of the lateral movement.

RGB 값을 고려한 레이저 스캐너 반사율과 풍화도의 관계에 대한 연구

유완규(Yoo, Wan-Kyu),김진환(Kim, Jinhwan),김태호(Kim, Tae-Ho) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회논문지 Vol.16 No.10

최근 수기에 의한 맵핑 방식을 탈피하고자 고해상도 카메라, 레이저스캐너 등의 장비를 이용한 디지털 맵핑에 대한 관심이 높아지고 있으며 관련 연구도 보고된바 있다. 본 연구에서는 고해상도 화상기술이 연동된 레이저스캐너를 활용하여 굴진면의 공학적 특징 중 하나인 풍화도를 정량적으로 분석 및 산출하고자 실내 및 현장시험을 수행하였다. 레이저스캐너의 반사율(reflectance)값과 풍화도의 상관관계를 분석하고자 현장테스트를 통해 반사율에 영향을 미치는 인자를 파악하였다. 또 한 반사율에 영향을 미치는 주요 인자 중 하나인 색상값(RGB value)에 대한 영향을 최소화하고자 실내테스트를 통해 보정식 을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 보정식은 실제 현장에서 취득한 스캐닝 데이터를 이용하여 보정 전과 후의 결과를 비교 하여 검증하였다. 검증결과 보정 반사율 값을 통해 산정된 풍화도 index는 현장에서 관찰된 우세 풍화도 등급 및 풍화도 비율 등과 매우 유사한 결과를 보이는 것으로 확인되었다. Recently, to improve manual mapping method, digital mapping using high-resolution camera and laser scanner has increasingly attracted attention and the relevant study is reportedly on the rise. In this study, laboratory and field test which are intended to quantitatively analyze and estimate the weathering degree which is one of the engineering characteristics of tunnel face using laser scanner that integrates high-solution imaging technique have been conducted. In a bid to analyze correlation between reflectance of laser scanner and weathering degree, investigation of the factors influencing on reflectance was carried out. And to minimize the effect on RGB value which is one the critical influential factors on reflectance, modification equation obtained from lab test was proposed. Modification equation proposed in this study was verified by comparing the values before and after correction using the data obtained by scanning. Consequently, weathering index estimated by modified reflectance appeared very similar with dominant weathering degree and weathering ratio monitored at the field.

심층혼합처리공법으로 개량된 복합지반의 응력분담비에 대한 사례 연구

유완규(Yoo, Wan-Kyu),김병일(Kim Byoung-Il),김영욱(Kim, Young-Uk) 한국산학기술학회 2012 한국산학기술학회논문지 Vol.13 No.7

심층혼합처리(deep cement mixing, DCM)공법은 두꺼운 연약지반을 개량하는 공법 중 하나이다. 이 공법은 저소음, 저진동으로 공해가 적고 단시간에 큰 강도를 얻을 수 있는 장점이 있다. DCM공법과 같이 연약지반 개량 후 복합지반이 형성되는 지반의 침하량 산정을 위해서는 응력분담비의 결정이 필요하다. 이 연구에서는 DCM공법으로 개량된 복합지반 거동특성을 이해하기 위하여 모형재하시험을 실시하였다. 모형시험에서 측정한 토압과 침하량, 그리 고 기존 제안도표를 이용하여 응력분담비를 산정하였는데 응력분담비는 각각 35.4, 28.6, 27.02로 DCM 개량체에 큰 응력집중이 발생하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 기존 연구결과에 의한 응력분담비(26.52, 32.5)와 비교할 때 유 사한 값을 갖는 것으로 나타났다. Deep cement mixing method (DCM) is one of the most effective improving methods for deep soft ground. The strength of soft soil can be increased in a short period of time with less noise and vibration. However, it is necessary to determine the stress transferring and concentration ratio of the composite soft ground for estimating the settlement behaviors. In this study, a model test was undertaken to investigate the stress distribution of the improved soil. Results of the model test shows that stresses were concentrated mainly on the improved areas by DCM and the concentration ratios (35.4, 28.6, 27.02) were obtained using several different techniques. These were well in accordance with other previous research results (26.52, 32.5).