포천 화강토의 건조단위중량에 따른 Lade의 단일항복면 구성모델의 토질매개변수 특성

조원범(Cho Won-Beom),김찬기(Kim Chan-Kee) 한국토목섬유학회 2011 한국지반신소재학회 논문집 Vol.10 No.4

본 연구는 포천 화강토의 건조단위중량을 16.67kN/m³, 17.26kN/m³, 17.65kN/m³으로 각각 변화시켜 등방압축-팽창시험과 구속압력을 달리한 일련의 배수삼축시험을 하였다. 그러고 이 시험자료를 이용하여 회귀분석을 근거로 건조단위중량의 변화에 따른 Lade의 단일항복면 구성모델의 토질매개변수의 변화 특성을 알아보았다. 그 결과 탄성성분, 파괴규준, 경화함수, 소성포텐셜에 관련된 토질매개변수는 상대밀도의 증가에 따라 선형적인 증감현상을 보이고 있다. 그리고 항복함수에 관련된 토질매개변수 h와 α는 상대밀도에 따른 변화가 미세하고 파괴규준에 관련한 토질매개변수와 관련성이 매우 높아 ƞ1에 관한 식으로 대체할 수 있으며, 이 식을 이용한 수치해석 결과 양호하게 예측하고 있는 것을 확인 할 수 있었다. In this study, a series of the isotropic compression-expansion tests and the drained triaxial tests were performed on Pocheon granite soil with various the dry densities of 16.67 kN/m³, 17.26 kN/m³ and 17.65 kN/m³. Using the tests results the characteristic of the parameters of Lade's single hardening constitutive model were investigated. The soil parameters such as kur and n related to elastic behavior, m and ƞ1 related to failure criterion, c and p related to hardening function and ψ2 and μ related to plastic potential show in a positive linear relationship with the dry density. Since the soil parameters h and representing yield function do not change much to relative density and also are closely related to failure criterion, they can be replaced by failure criterion. We also observed that predicted values from the Lade's single hardening constitutive model were well consistent with the observed data.

백마강 모래의 상대밀도에 따른 Lade의 단일항복면 구성모델의 토질매개변수 특성

조원범(Cho Won-beom),김찬기(Kim Chan-kee),김중철(Kim Joong-chul) 대한토목학회 2011 대한토목학회논문집 C Vol.31 No.1

본 연구는 백마강 모래의 상대밀도를 25%, 50%, 80%, 100%로 각각 변화시켜 등방압축-팽창시험과 구속압력을 달리한 일련의 배수삼축시험을 하였다. 그리고 이 시험자료를 이용하여 회귀분석을 근거로 상대밀도의 변화에 따른 Lade의 단일항복면 구성모델의 토질매개변수의 변화 특성을 알아보았다. 그 결과 탄성성분을 나타내는 토질매개변수 Kur과 n은 상대밀도의 변화에 따른 영향이 미소하고 파괴규준, 경화함수, 소성포텐셜에 관련된 토질매개변수는 상대밀도의 증가에 따라 선형적인 증 · 감현상을 보이고 있다. 그리고 항복함수에 관련된 토질매개변수 h와 α는 상대밀도에 따른 변화가 미세하고 파괴규준에 관련한 토질매개변수와 관련성이 매우 높아 파괴규준, ŋ₁에 관한 식으로 대체할 수 있으며, 이 식을 이용하여 수치해석 한 결과 양호하게 예측하고 있다. This study was performed a series of the isotropic compression-expansion tests and the drained triaxial tests with various the relative densities 25%, 50%, 80% and 100% for Baekma river sand. Using the tests results the characteristic of the parameters of Lade's single hardening constitutive model were investigated. The soil parameters Kur and n representing elastic behavior are not much affected by the change of the relative density. The other parameters such as failure criterion (m, ŋ₁), hardening function (C, p) and plastic potential (ψ₂, μ) are in a positive linear relationship with the relative density. Since the soil parameters h and a representing yield function do not change much to the change of relative density and also closely related to failure criterion, they can be replaced by failure criterion ŋ₁. We also observed that predicted values from the Lade's single hardening constitutive model were well consistent with the observed data.

TDR 센서를 이용한 제방누수 사전탐지 기술

조진우(Cho, Jin Woo),김진만(Kim, Jin Man),최봉혁(Choi, Bong Hyuck),조원범(Cho, Won Beom) 대한토목학회 2013 대한토목학회 학술대회 Vol.2013 No.10

배수통문 하부공동과 상태등급의 상관관계 연구

조진우 ( Jiwoo Cho ),김진만 ( Jin Man Kim ),최봉혁 ( Bong Hyuck Choi ),조원범 ( Won Beom Cho ) 한국구조물진단유지관리공학회 2014 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.18 No.1

제방 누수 모니터링을 위한 이동식 TDR 센서의 적용성 평가

조진우(Jinwoo Cho),최봉혁(Bong-hyuck Choi),조원범(Won-beom Cho),김진만(Jin-man Kim) 한국지반신소재학회 2014 한국지반신소재학회 논문집 Vol.13 No.3

하천제방 누수측정 방법은 전기비저항탐사 및 GPR탐사 등이 사용되고 있으며, 하천설계기준에 의하면 제방의 누수 시 시추를 통한 제체재료의 투수계수를 측정하는 방법을 사용하고 있지만 전자의 경우 정확한 누수위치와 제체의 포화정도를 알 수 없으며, 후자의 경우 누수가 발생한 뒤 시추를 통한 조사방법으로 사전에 예측할 수 없다는 단점이 있다. 한편, 이동식 TDR 센서는 2000년 이후 개발된 첨단화된 TDR기법으로서 관측공을 따라 측정센서를 연속적으로 유전상수를 측정함으로써, 기존 TDR기법과 달리 제방 깊이별 유전상수를 측정할 수 있는 효율적인 기법이다. 본 논문에서는 이동식 TDR(Time Domain Reflectometry)센서를 이용하여 제방누수 모니터링시스템의 성능을 평가하고자, 하상재료(모래) 및 제체재료(화강풍화토)의 다양한 비교실험을 수행하였다. 그 결과, 이동식 TDR시스템은 건조단위중량에 비해 함수비가 3배 이상 민감하게 반응하며, 이동식 TDR 센서를 사용하여 측정된 유전상수값은 지반의 함수비, 밀도와 일정한 상관관계를 나타내고 있음을 확인하였으며, 제방 누수탐사에 관한 기초자료로서 활용 할 수 있을 것으로 판단된다. Several types of methods such as resistivity survey, ground penetration radar, etc are used for detection of levee leakage and according to the river design guidelines detection of levee leakage is performed by measuring the hydraulic conductivity of levee soil. But, the former can not verify the leakage point and degree of saturation, the latter is an after treatment method. Movable sensor, which is a high-tech TDR system developed since 2000, can obtain directly the dielectric constant profile covering the whole depth of levee. In this study, laboratory and field model experiments were carried out using movable TDR sensor in order to evaluate the applicability as detection system of levee leakage, As the result, movable TDR system has proven to be 3 times more sensitive to water contents than dry unit weight, and the results conclude that the dielectric constant, water contents and density of the ground proved to have a correlation among them, and the dielectric constant is expected to be a basic data on detection of levee leakage.

누수탐지를 위한 저비용 CAP형 TDR 탐사기법

김진만,최봉혁,조진우,조원범,Kim, Jin Man,Choi, Bong Hyuck,Cho, Jin Woo,Cho, Won Beom 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.4

최근 이상기후에 따른 홍수로 인해 하천제방 붕괴 및 홍수피해가 급증하고 있다. 하천제방 관련 홍수피해는 침투에 의한 제방붕괴 및 파이핑, 부적절한 축제재료선정, 다짐불량 등 제방누수와 관련된 제방파괴요인이 52% 정도를 차지하는 것으로 나타나, 이에 대한 대책으로 저비용 TDR(Time Domain Reflectometry) 하천제방 누수탐사기법과 같은 대책이 요구된다. 본 논문에서는 아크릴로 제작된 소형 캡슐모양의 CAP(CAPsule)형 몰드 및 기존 탐침형 TDR를 사용하는 저비용 TDR 제방누수 모니터링시스템의 성능을 평가하고자 기존 TDR(탐침형, 튜브형)과 개발 CAP형 TDR에 대한 다양한 비교실험을 수행하였다. 실험결과, 평가된 TDR시스템은 20cm 정도의 누수탐사능력인 임계탐사능이 존재하며, 함수비, 건조단위중량 등에 대한 TDR 탐사 민감도의 경우 건조단위중량에 비해 함수비가 3배 이상 민감한 것으로 평가되었다. 또한, 개발 CAP형 TDR 시스템의 경우 함수비 측정을 위한 화강풍화토 지반 함수비(w)-유전상수(${\epsilon}$) 관계식을 제시하였다. The river levee collapse and flood damages are dramatically increased due to the floods which caused by abnormal weather nowadays. The counterplan like TDR(Time Domain Reflectometry) river levee leaking exploration technique is needed to that levee failure causes of levee failure such as levee failure by penetration, piping, inadequate levee materials selection, poor compaction are almost 52% of the failure. This research practiced various comparing experiments of existing TDR(probe and tube types) and developing CAP type TDR to evaluate acrylic small CAP mould and low-cost TDR levee leaking monitoring system which was used probe type TDR. As the result, evaluated TDR system had 20cm critical exploration performance which was a leaking exploration performance, The functional ratio of TDR exploration sensitivity of dry density was sensitive more than 3 times than dry density, and weathered granite soil foundation water contents(w)-dielectric constant(${\epsilon}$) corelation formula was suggested to measure functional ratio on developing cap type TDR system.

매설깊이에 따른 지중매설 가스관의 거동분석

조진우(Jin-Woo Cho),조원범(Won-Beom Cho),최봉혁(Bong-Hyuck Choi),김진만(Jin-Man Kim),정석영(Sek-Young Jeong),김준호(Joon-Ho Kim),홍성경(Seong-Kyeong Hong) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2012 No.9

강모래의 응력경로에 따른 단일항복면 구성모델의 토질매개변수 특성

이종천(Jong-Cheon Lee),조원범(Won-Beom Cho) 한국항해항만학회 2012 한국항해항만학회지 Vol.36 No.5

흙의 응력-변형 관계는 흙의 종류, 밀도, 응력수준 및 응력경로에 의존한다. 이들 요소들을 통합한 구성모델의 개발을 통해 정확한 흙의 응력-변형관계가 예측되고 있다. 본 연구에서는 백마강 모래를 이용하여 등방압축-팽창실험과 일련의 응력경로를 달리한 배수삼축압축 시험을 통하여 응력경로에 따른 Lade의 단일항복면 구성모델의 토질매개변수 특성에 대하여 알아보았다. 그 결과 항복기준에 관련된 토질매개변수 h, α는 응력수준 및 응력경로에 대한 영향이 미소하며, 응력-변형거동에 미치는 영향이 작은 것을 확인할 수 있었다. 그리고 항복함수에 관련된 토질매개변수 h와 α는 파괴규준에 관련한 토질매개변수와 관련성이 매우 높아 η₁에 관한 식으로 대체할 수 있으며, 이 식을 이용한 수치해석 결과 양호하게 예측하고 있는 것을 확인 할 수 있었다. The stress-strain relationship of soil is dependent on a number of factors such as soil type, density, stress level and stress path. Th accurate stress-stain relationship can be predict using a constitutive model incorporated all influencing factors. In this study, an isotropic compression-expansion test and a series of drained conventional triaxial tests with several stress paths were performed on Baekma river sand to investigate parameters characteristics of Lade's single work hardening model depending on the stress path. Based on test results, the parameters of yield function (h, α) are not much influenced by stress level and stress path, the these parameters do affect a little bit of stress-strain behavior. The parameters h and α are closely related to failure criterion η₁, they can be replaced by failure criterion parament. We also observed that predicted values from the Lade’s single hardening constitutive model are well matched with the observed data.

하천제방의 정상 및 비정상침투해석에 따른 안정성 평가

김진만 ( Kim Jin Man ),조원범 ( Cho Won Beom ),조진우 ( Cho Jin Woo ),최봉혁 ( Choi Bong Hyuck ) 한국구조물진단유지관리공학회 2014 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.18 No.1

제방 월류시 붕괴매개변수 도출을 위한 모형실험

김진만(Jin-Man Kim),조원범(Won-Beom Cho),최봉혁(Bong-Hyuck Choi),오은호(Eun-Ho Oh) 한국지반신소재학회 2015 한국지반신소재학회 논문집 Vol.14 No.2

2002년 피해조사 결과에 따르면, 하천제방 관련 홍수피해는 월류, 침식, 제체불안정(파이핑, 부적절한 축제재료선정, 다짐불량 등), 구조물에 의한 파괴 등으로, 월류에 의한 제방붕괴는 39.5 %로서 주요 요인인 것으로 평가되었다. 한편, 제방붕괴각(θ), 제방붕괴율(k) 등 관련 월류제방 붕괴특성은 침수모델링 해석 시 침수속도 및 면적 등에 영향을 미치나 국내 관련 연구 실적이 미진한 실정에 있다. 본 논문에서는 프루드(Froude) 상사(λFr =1)를 가정한 제방고(0.20 m, 0.25 m, 0.30 m, 0.40 m)에 따른 제방붕괴모형실험을 수행하여 제방고 변화(H)에 따른 제방붕괴 메카니즘, 붕괴연장, 제방붕괴각(θ), 제방붕괴율(k) 등을 제시하였다. According to the damage investigation in 2002, the failures of river levee were caused by overflow, erosion, and unstable body conditions due to piping, inappropriate embanking materials, and poor compaction. Especially, overflow was identified as a main reason that induces levee failure by 39.5% from the distribution of failure types. The major parameters, such as levee collapsing angle (θ), levee collapsing rate (k) affect inundation velocity and area size during the analysis of inundation modeling, however, domestic research effort on this area is still insufficient. In this paper authors conducted levee failure experiments of 4 levee height types, 0.20 m, 0.25 m, 0.30 m, and 0.40 m based on theassumption of Froude Similarity (λFr = 1). As a result, the authors suggested a levee failure mechanism according to the levee heights (H), a collapse extension lengthwhich is around, levee collapse angle (θ), levee collapse rate (k).