심층혼합처리공법(DCM)의 설계, 시공 및 품질관리 사례 연구

김병일,박언상,한상재,Kim, Byung-Il,Park, Eon-Sang,Han, Sang-Jae 한국지반신소재학회 2021 한국지반신소재학회 논문집 Vol.20 No.4

본 연구에서는 심층혼합처리공법에 관하여 저자들에 의해 수행된 국내/외 설계, 시공 및 품질관리에 대한 평가와 고찰을 수행하였고, 추후 DCM 공법의 발전을 위한 개선 사항들을 제시하였다. 본 연구 결과, 실내배합실험 시 강도에 대한 단면적 보정이 필요하고, 외삽법 적용 시 실제와 다른 결과가 도출될 수 있으므로 주의가 요구됨을 알 수 있었다. 설계 시 개량율과 개량형식 등을 모두 고려하여 적용 가능한 설계법을 선정해야 하며, 안전율이 적용된 허용압축강도는 안정성 검토를 위한 기준치를 의미하는 것이지 설계 지반정수가 아님을 확인하였다. 응력분담비의 경우 관행적인 값을 적용하기 보다는 설계 조건을 반영한 실험 및 이론적 응력분담비를 산정해야 경제적인 설계를 수행할 수 있었다. 시공 시 선천공이 예상되는 경우 증가된 함수비가 원지반 대비 크지 않은 경우 함수비 증가를 고려하지 못한 결과를 사용하여도 큰 문제가 발생하지 않는 경우도 있었다. 또한, 개량길이 대비 선단처리 길이의 비율이 높은 경우 시공 시 단위길이당 설계 시멘트량이 적게 주입될 수 있음을 확인하였다. 품질관리 시 개량체 코어링은 1축 개량체는 D/4~2D/4, 다축 개량체는 D/4 지점이 최적인 것으로 평가되었다. 품질관리를 위한 항목으로 개량체의 일축압축강도와 더불어 TCR을 고려하는 기준이 국내 실정에 더 적합할 것으로 판단된다. In this study, evaluation and consideration of domestic/overseas design, construction, and quality control performed by the authors on the deep cement mixing method were performed, and improvements for the development of the DCM method were suggested in the future. As a result of this study, it was found that the cross-sectional area correction for strength is required during the laboratory test of mix proportion, and caution is required because the extrapolation method may lead to different results from the actual one. Applicable design methods should be selected in consideration of both the improvement ratio and the type of improvement during design, and it was confirmed that the allowable compressive strength to which the safety factor was applied refers to the standard value for stability review and not the design parameters. In the case of the stress concentration ratio, rather than applying a conventional value, it was possible to perform economical design by calculating the experimental and theoretical stress concentration ratio reflecting the design conditions. In the case where pre-boring is expected during construction, if the increased water content is not large compared to the original, there were cases where a major problem did not occur even if the result that did not consider the increase in water content was used. In addition, it was confirmed that when the ratio of the top treatment length to the improved length is high, a small amount of design cement contents per unit length can be injected during construction. In the case of quality control, it was evaluated that D/4~2D/4 for single-axis and D/4 point for multi-axis were optimal for coring of grouting mixtures. As an item for quality control, it is judged that the standard that considers the TCR along with the unconfined compressive strength of grouting mixtures is more suitable for the domestic situation.

추적자실험 및 전산유체해석을 통한 확장 정수지의 장폭비 평가

임성호 ( Sung Ho Lim ),김철수 ( Chul Soo Kim ),윤이수 ( Lee Soo Yoon ),박언상 ( Eon Sang Park ),이영재 ( Young Jae Lee ) 한국물환경학회 ( 구 한국수질보전학회 ) 2012 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2012 No.-

소양강댐 고탁수 발생 원인 분석(태풍 에위니아 강우사상과 고랭지밭 특성을 중심으로)

이근상,염경택,박언상,송상진,Lee, Geun-Sang,Yeom, Gyeong-Taek,Park, Eon-Sang,Song, Sang-Jin 한국수자원학회 2007 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.40 No.5

다목적댐 탁수관리 현황 및 개선사항에 관한 고찰

염경택(Kyung-Taek Yum),박언상(Eon-Sang Park),송상진(Sang-Jin Song),이근상(Geun-Sang Lee) 대한토목학회 2007 대한토목학회지 Vol.55 No.12

전로슬래그 및 페로니켈슬래그를 혼입한 모르타르의 기초물성 연구

김지석(Ji-Seok Kim),박언상(Eon-Sang Park),안기용(Ki-Yong Ann),조원정(Won-Jung Cho) 한국건설순환자원학회 2021 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.9 No.2

본 연구에서는 건설 산업의 고도화에 따라 대량 발생하는 철강 슬래그 및 페로니켈슬래그의 활용을 위해 모르타르 배합에 혼입하여 실험적 연구를 진행하였다. 물의 흡수율이 낮은 BOF와 표면이 매끄러운 성질을 가진 FNS를 시멘트에 치환하면, 희석효과(dilution effect) 작용으로 플로 값과 응결시간이 증가하였다. 다만, BOF를 표준사 대비 10% 초과하여 혼입할 경우 재료 분리 현상(segregation)이 발생하였고, 이에 다량의 혼입 배합은 실험에서 제외하였다. BOF 잔골재와 FNS 혼입 모르타르는 응결 지연으로 인한 수화열 감소로 종결이 완료된 후 길이변화가 발생하지 않았다. BOF 잔골재를 혼입한 모르타르의 압축강도는 표준사와 시멘트만을 혼입한 모르타르 강도 보다 감소되었지만 FNS와 함께 혼입한 배합의 경우 양생 일이 증가함에 따라 압축강도도 증가하였다. BOF 잔골재를 혼입한 B10F0 및 B10F20 모르타르에서는 수화가 진행되어 BOF 원재료 XRD에서 관찰할 수 있었던 larnite, mayenite, wuestite 클링커는 거의 관찰되지 않았지만, FNS의 낮은 수화 반응성으로 FNS의 클링커는 관찰되었다. 주사전자현미경 분석 결과 수화결정체로 존재하지 않고 수화가 진행 중인 FNS를 확인할 수 있었으며 이를 통해 FNS의 잠재수경성을 확인하였다. FNS를 첨가하지 않은 시편의 경우 BOF 골재가 겔이나 침상결정이 아닌 전체가 괴상으로 존재하였으며, 인산화칼슘(calcium phosphate) 형성을 확인하였다. 다만, 전로슬래그를 혼입할 경우 내부 공극은 밀실함이 다소 저하되었으며, 추후 BOF를 잔골재 또는 건설 재료로 활용할 경우 적정 배합비 선정이 필요할 것으로 판단된다. Converter steel slag(BOF slag) is a vast amount of solid waste generated in the steelmaking process which has very low utilization rate in Korea. Due to the presence of free CaO which can derive bad volume stability in BOF slag, it usually land filled. For recycling BOF and identify its applicability as fine aggregate, this study investigates the fundamental characteristics of mortar with cement replaced ferronickel slag(FNS), which has the potential to be used as a binder. The results suggest that the mineral phases of BOF slag mainly include larnite(CaSiO₄), mayenite(Ca12Al14O33) and wuestite(FeO) while olivine crystallines are shown in FNS. The results of flow and setting time reveals that the flowability and process of hardening increased when the amount of FNS and BOF slag incorporated was increased. The length change shows that the amount of change in the length of the mortar was almost constant regardless of mix proportion while compressive strength was reduced. Micro structure test results revealed that FNS or/and BOF slag mix took a long time to react in the cement matrix to form a complete hydration products. To achieve the efficient utilization of BOF slag as construction materials, proper replacement rate is necessary.

토목섬유로 보강된 노상토의 지지력 증대 효과

유한규(Han-Kyu Yoo),서영찬(Young-Chan Suh),김영세(Young-Se Kim),박언상(Eon-Sang Park) 한국토목섬유학회 2003 한국토목섬유학회 학술발표회 Vol.2003 No.4

사질토와 점성토가 혼재하는 해안 매립지반에서 조합형 Sheet Pile의 거동에 관한 해석적 연구

김병일(Byung-Il Kim),김영선(Young-Sun Kim),한상재(Sang-Jae Han),박언상(Eon-Sang Park) 한국지반신소재학회 2020 한국지반신소재학회 논문집 Vol.19 No.3

본 연구에서는 사질토와 점성토가 혼재하는 해안 매립지반에서 조합형 Sheet Pile 공법의 설계법을 고찰하였고 지반 굴착시의 거동을 해석하였다. 조합형 Sheet Pile 공법의 형태(Built up, Interlocking, Welding) 및 해석방법(엄지말뚝법, 연속벽법)에 따라 흙막이 가시설의 예측 거동이 상이함을 탄소성 해석으로부터 확인하였다. Sheet Pile(측면말뚝) 부재력의 경우 연속벽체 해석법의 결과가 가장 보수적인 결과를 예측하였다. 조합형 Sheet Pile 공법의 최대 부재력을 토대로 각 부재별 응력비(발생/허용)를 분석하면 측면말뚝의 경우 휨, 버팀보의 경우 조합응력에서 최대값을 나타내었다. 유한요소해석결과 측면말뚝의 부재력은 단기 유효응력 해석 조건에서 가장 크게 나타난 반면, 버팀보의 압축력은 압밀 해석에서 크게 나타났다. 탄소성 해석과 유한요소해석 결과를 비교하면, 측면말뚝의 전단력과 버팀보의 축력은 탄소성 해석에서 크게 평가되었고, 측면말뚝의 휨은 유한요소해석의 단기 유효응력 조건에서 가장 큰 것으로 나타났다. 또한, 측면말뚝의 변위는 탄소성 해석보다는 유한요소해석에서 더 크게 예측되었다. In this study, the design method of the combined sheet pile was considered in the coastal landfill where sandy and clayey soils are mixed, and the behavior in excavation was analyzed. It was confirmed from the elasto-plastic analysis that the predicted behavior of the temporary facilities of earth retaining differs according to the type of the combined sheet pile method (Built up, Interlocking, Welding) and the analysis method (soldier pile method, continuous wall method). In the case of sheet pile member force, the results of the continuous wall analysis method predicted the most conservative results. When the stress ratio (calculation/allowance) of each member was analyzed based on the maximum member force of the combined sheet pile method, the maximum value was obtained for bending moment in the side pile and combined stress in the case of the strut. As a result of finite element analysis, the member force of the side pile was the largest in the short-term effective stress analysis condition, while the compressive force of the strut was large in the consolidation analysis. When comparing the results of the elasto-plastic analysis and the finite element analysis, the shear force of the side pile and the axial force of the strut were greatly evaluated in the elasto-plastic analysis, and the bending moment of the side pile was the largest in the short-term effective stress condition of the finite element analysis. In addition, the displacement of the side pile was predicted to be greater in the finite element analysis than in the elasto-plastic analysis.

A Study on the Behavior of Multi-tiered Reinforced Earth Retaining Wall

유한규(Han Kyu Yoo),한석준(Suk Joon Han),박언상(Eon Sang Park) 한국지반공학회 2001 한국지반공학회논문집 Vol.17 No.3

정적·동적 거동을 하는 철근 콘크리트 뼈대 구조의 최적 설계

김진우,류우수,박언상 동아대학교 공과대학 부설 한국자원개발연구소 1995 硏究報告 Vol.19 No.1

This paper is presented the algorithm of the optimal limit state design for R/C frames subjected to static and dynamic loads. The structures are analyzed by the finite element method with 3 degree of freedom in the node of each elements. The objective function is formulated with the cost of materials including the steel and concrete. The objective function and each constraints are derived in terms of design variables which include the effective depth, width, compression and tension steel area, shear steel area and moment redistribution coefficient which is analytical variables and used to decide the design moments. Optimization technique is used to sequential unconstrained minimization technique(SUMT).