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Numerical Study of Contaminant Transport Coupled with Large Strain Consolidation
이장근 ( Lee Jang-guen ) 한국농공학회 2008 한국농공학회논문집 Vol.50 No.2
Contaminant transport has been widely studied in rigid porous media, but there are some cases where a large volumetric stain occurs such as dewatering of dredged contaminated sediment, landfill liner, and in-situ capping. This paper presents a numerical investigation of contaminant transport coupled with large strain consolidation. Consolidation test was performed with contaminated sediments collected in Gary, Indiana, U.S. to obtain constitutive relationships, which are required for numerical simulations. Numerical results using CST2 show an excellent agreement with measured settlement and excess pore pressure. CST2 is then used to simulate contaminant transport during and after in-situ capping. Numerical simulations provide that transient advective flows caused by consolidation significantly increase the contaminant transport rate. In addition, the numerical simulations revealed that active capping with Reactive Core Mat (RCM) significantly decelerates consolidation-induced contaminant transport.
미세균열 그라우팅 주입성능 및 재료의 점도 측정방법 평가
진현우,유병현,이장근,Jin, Hyun-Woo,Ryu, Byung-Hyun,Lee, Jang-Guen 한국지반공학회 2017 한국지반공학회논문집 Vol.33 No.9
도심지 지하공간 개발을 위해서는 안정성 확보를 위해 암반 또는 암주의 미세균열까지도 보강해야 한다. 본 논문에서는 그라우팅 재료의 점도 및 입경, 주입압력, 균열 폭 등을 고려한 미세균열 그라우팅의 주입성능에 대한 연구를 수행하였다. 미세균열 보강에 사용되는 대표적인 그라우팅 재료는 용액형인 약액형 그라우팅 재료와 현탁액형인 시멘트계 그라우팅 재료가 있다. 약액형 그라우팅 재료와 시멘트계 그라우팅 재료의 주입성능은 공통적으로 점도에 영향을 받으며, 시멘트계 그라우팅 재료의 주입성능은 추가적으로 주입 재료의 입경에 영향을 받는다. 실내실험을 통해 점도를 역계산하여 재료별로 적합한 점도 측정 방법을 제시하였고, 균열 폭과 재료의 입경 간의 관계를 이용한 groutability ratio로 시멘트계 그라우팅 재료의 그라우팅 가능여부를 평가하였다. In order to develop urban underground spaces, even microcracks should be reinforced. In this paper, the grouting injection performance for microcracks was investigated considering the viscosity and particle size of the grouting materials, injection pressure, and crack width. There are two types of typical grouting materials used for filling micro-cracks. One is a chemical liquid grouting material which is a solution type and the other is a cementitious grouting material which is a suspension type. The injection performance of the grouting materials for microcracks is generally influenced by the viscosity, and the injection performance of the cementitious grouting material is additionally affected by the particle size. From laboratory tests, the viscosity was calculated inversely to provide a suitable viscosity measurement method for each grouting material. The groutability ratio based on the relationship between the crack width and the particle size was evaluated to estimate the grouting feasibility of the cementitous grouting material through microcracks.
동결토의 일축압축강도와 전단강도 상관관계 분석에 관한 연구
강재모(Jae-Mo Kang),이장근(Jang-Guen Lee),이준용(Joonyong Lee),김영석(YoungSeok Kim) 한국지반신소재학회 2013 한국지반신소재학회 논문집 Vol.12 No.3
동결토는 물과 얼음의 상변화에 따라 일반적인 흙과는 다른 거동을 보이며, 동결토의 강도는 온도, 함수비, 시간, 토질 특성등 다양한 인자에 의해 영향을 받는다. 특히 지반이 동결되는 경우, 얼음과 흙 입자의 결합력에 의해 높은 강도 특성을 보이며, 이때의 전단강도는 흙의 구조적 결합에 영향을 미치는 얼음과 세립분의 함량에 따라 달라지며, 이로 인해 점착력이 동결토의 전단강도에 미치는 영향은 증가한다. 본 논문에서는 동결조건에서 직접전단시험과 일축압축강도시험을 실시하여 온도에 따른 흙의 강도 특성을 확인하였으며, 점착력과 일축압축강도와의 상관관계를 확인하였다. The mechanical behavior of frozen soils is different from that of unfrozen soils due to the phase change between water and ice. The strength characteristics of frozen soils are governed by the intrinsic material properties such as grain size, ice and water content, air bubbles, and by externally imposed testing conditions such as temperature, freezing time, and strain rate. Especially, the strength of the frozen soils is generally higher than that of unfrozen soils due to ice binding capacity with soil particles, and is strongly affected by a highly complex interaction between the solid soil skeleton and the pore matrix, composed of ice and unfrozen water. In this study, the direct shear test and unconfined compression test are carried out inside of a large-scaled freezing chamber, and the relationships between cohesion and unconfined compression strength under various freezing temperature conditions are discussed.
포화된 카올리나이트의 압밀에 따른 열전도계수에 관한 연구
김학승 ( Hak Seung Kim ),이장근 ( Jang Guen Lee ),강재모 ( Jae Mo Kang ),김영석 ( Young Seok Kim ),홍승서 ( Seung Seo Hong ) 대한지질공학회 2011 지질공학 Vol.21 No.2
지금까지 열전도계수는 불포화토를 대상으로 측정하였으며 측정결과를 토대로 예측 모델의 신뢰성을 연구해 왔다. 그러나 측정 장치의 발열로 인해 불포화토에서는 함수비 구배가 발생하여 열전도계수 측정에 오차가 발생한다. 본 연구에서는 포화된 점성토의 압밀에 따른 열전도계수를 연속적으로 측정하여 건조밀도와 함수비의 변화에 따른 열전도계수의 관계를 연구하였다. 열전도계수는 니들브로브로 측정하였으며 시료의 교란을 최소화하기 위해 니들브로브를 삽입한 상태에서 압밀실험을 진행하였다. 측정결과는 열전도계수 예측 모델을 이용한 결과와 비교를 통해 예측 모델의 신뢰성을 분석하였다. Experimental tests have been performed to measure the thermal conductivity of unsaturated soils, and computational models have been widely used to predict thermal conductivity. However, measured values of the thermal conductivity of unsaturated soils cannot be compared with predicted values because of the gradient in moisture content within unsaturated soils. In this study, experimental consolidation tests on saturated unfrozen kaolinite were performed to investigate the effect of dry density and moisture content on thermal conductivity. The results were used to evaluate the validity of a model employed to calculate thermal conductivity.