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탄성파를 통한 시료성형방법에 따른 모래 전단거동특성 평가
유진권(Jinkwon Yoo),박두희(Duhee Park) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회논문집 Vol.15 No.5
경제적, 기술적인 이유에서 실내시험을 위한 in situ 상태 그대로의 현장 모래 시료를 채취하는 것은 매우 어렵다. 따라서 현장과 유사한 상태의 시료 조성을 위한 다양한 시료 재성형 방법이 제시되었으며, 연구 목적에 따라 적합하다고 판단되는 시료성형방법이 다양하게 적용되고 있다. 본 논문에서는 모래의 시료 재성형 시 널리 이용되고 있는 습윤다짐법, 건조낙사법, 그리고 건조퇴적법을 적용하여 동일한 상대밀도로 시료를 조성한 후, 일정한 구속압 조건에서 압밀배수전단 시험을 수행하였다. 또한 자체제작을 통해 시료의 상?하부 캡에 압전소자를 설치하여 압밀 종료 시점과 전단과정에서의 탄성파 속도를 측정함으로써 시료 재성형방법 및 상대밀도에 따른 오타와 모래에서의 거동 특성 및 전단거동 시의 탄성파 속도의 변화 경향을 분석하였다. 분석 결과, 시료 조성방법에 따라 전단과정에서 모래의 거동에는 차이가 발생할 수 있는 것으로 나타났으며, 전단과정 시 전단파 속도는 체적 변화양상과 동일한 경향을 보이는 것으로 나타났다. For economic and technical reasons, it is difficult to obtain high quality undisturbed cohesionless samples, hence most researchers rely on preparing remolded and reconstituted representative samples of sandy soils. In this study, moist tamping, air pluviation, and dry deposition methods were applied to make remolded samples at similar relative densities. A series of isotropically consolidated drained tests were conducted with accompanied by measured elastic wave velocities in order to evaluate a difference between sample preparation methods and relative densities. For the elastic wave velocity measurements, piezoelectric elements were installed on the top and bottom cap of the triaxial device. The results showed that soil behavior relies on sample preparation methods, and that the trend of shear wave velocity was the same with volumetric strain behavior.
복합하중을 고려한 국내 서남해 지반에서의 Spudcan 설계
유진권(Jinkwon Yoo),박두희(Duhee Park),Saeed-ullah Jan Mandokhail 한국지반환경공학회 2016 한국지반환경공학회논문집 Vol.17 No.10
본 연구에서는 가이드라인에 제시된 스퍼드캔의 설계 프로세스에 따라 서남해 연약지반 조건에 최적화된 스퍼드캔의 형상 및 크기를 도출하고, 안정성 평가를 위한 복합하중 작용 시의 항복면을 정의하였다. 이를 위해 일정한 수직하중 작용 시 수평하중과 모멘트 하중을 가하여 수평하중-수평변위, 모멘트-회전변위간의 상관관계를 통해 항복면을 산출하는 프로브 방법을 적용하였다. 분석 결과, 복합하중을 고려한 서남해 지반에서 요구되는 스퍼드캔의 직경은 8m로 나타났으며, 가이드라인에 제시된 지지력 산출경험식을 통해 지지력을 계산할 경우 얕은 심도에서는 비교적 정확한 지지력의 예측이 가능한 것으로 나타났다. 제시된 항복면은 Mohr Coulomb 모델과 Hardening soil 모델을 각각 적용하였을 시 서로 다른 형상을 보였으나, 스퍼드캔의 직경이 증가함에 따라 점차 확장되는 경향을 보였다. 본 연구를 통해 제시된 항복면은 실제 스퍼드캔이 설치될 지역의 지반조사 결과, 가이드라인과 더불어 추후 해상풍력단지 조성 시 스퍼드캔의 안정성 평가에 유용한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. An optimized spudcan was designed for the Southwestern Sea, an area mostly comprised of sand and soft clay layers. The spudcan was designed using guidelines by SNAME, ISO, and InSafeJIP, as well as the yield surface for combined loads. The probe test method was applied to define a yield surface used in estimating spudcan stability. Numerical analyses that considered vertical, horizontal, and moment loads in Southwestern Sea resulted in a design of 8 m diameter spudcan. Additionally, the empirical equations suggested by previous studies can estimate a reasonable spudcan bearing capacity at shallow depth. Each yield surface calculated from Mohr Coulomb and Hardening soil model showed different shapes, however the yield surface also grew with increasing spudcan diameter. This yield surface is a useful reference, along with site investigation results and published guidelines, to estimate the stability of a spudcan in the Southwestern Sea.