수위변화에 따른 CFRD의 변형거동 사례분석

윤중만(Jung-Mann Yun),여규권(Geu-Guwen Yea),김홍연(Hong-Yeon Kim),이재연(Jae-Yeon Lee) 한국지반신소재학회 2018 한국지반신소재학회 논문집 Vol.17 No.1

본 연구에서는 시공이 완료된 CFRD에 대하여 담수시점부터 수위변화에 따른 댐 제체의 변형거동을 파악하기 위하여 현장모니터링을 통하여 댐의 변위를 분석하고, 이를 수치해석 결과와 비교하였다. 담수에 따른 댐 정상 및 하류사면 제체의 거동을 계측한 결과, 축방향 수평변위, 상 · 하류측 수평변위, 침하가 대부분 초기 담수로부터 저수위가 댐 높이 절반 정도에 이를 때부터 발생하였다. 그 후 저수위 최고 상승시까지 변위가 진행된 후 수위에 관계없이 일정하게 수렴되는 양상을 보였다. CFRD에서 가장 중요한 역할을 하는 차수벽의 수평변위는 모든 지점에서 비슷한 양상을 보였다. 차수벽의 수평변위는 담수전 외부온도의 영향으로 동절기에 증가하고 하절기에 감소하는 경향이 있었다. 또한, 담수 후 저수위가 댐 높이 절반 정도에 이를 때까지 변위가 증가한 후 수위상승과 함께 감소하는 경향을 보였다. 결과적으로 차수벽의 거동은 저수위 조건뿐 아니라 담수 후에도 계절적인 변화를 나타내며, 콘크리트 슬래브의 재료적인 특성 영향이 큰 것으로 판단된다. 수치해석 결과 댐축조 후 최대 침하량과 발생 위치는 실제와 다소의 차이가 있었는데, 이러한 차이는 해석시 입력 매개변수의 추정, 축조일수 및 층 시공두께 등 다양한 설계와 시공의 차이에서 기인한 것으로 판단된다. 그리고 전반적인 기간에 대하여 침하는 댐 축조기간 동안 대부분 완료되었고 담수 초기에 약간의 침하가 발생한 후 수렴되었다. This paper analyzes the displacements of CFRD which was completed by field measurement. It is to understand the deformation behavior of the dam body according to the water level change from the impounding time. And it was compared with numerical analysis results. As a result of measuring the behavior of the dam crest and downstream slope according to impounding, horizontal displacements in axis direction of the dam, upstream and downstream displacements and settlements occurred mostly when the water level reaches about half of the dam height. The displacements continued until the water level reached its maximum. After that, it showed a constant convergence regardless of the water level. Horizontal displacements of the face slab which is the most important in CFRD were similar at all locations. The Horizontal displacements of the face slab showed the trends of increasing in winter and decreasing in summer due to the effect of the outside temperature before impounding. Also, the displacements increased until the water level reached about half of the dam height. After that, they decreased with rising in water level. As a result, the face slab behaviors according to seasonal change after impounding as well as water level condition. It is judged because of the material characteristics of the concrete slab. Numerical analysis showed slightly different maximum settlement and depth of occurrence from the measuring data after construction of the dam. It is considered that this is due to various design and construction differences such as the estimation of input parameters in analysis, construction period, and the layer thickness of construction. For the overall period of the dam, the settlements were mostly completed during the construction period and some settlements occurred in the early days of impounding and then converged.

고압분사주입공법에 의한 지반개량사례연구 (II) -흙막이벽 배면지반보강 및 치수효과 -

윤중만(Jung Mann Yun),홍원표(Won Pyo Hong),정형용(Hyeong Yong Jeong) 한국지반공학회 1996 지반 : 한국지반공학회지 Vol.12 No.5

시멘트 페이스트 주입비에 따른 매입말뚝의 수평저항력

윤중만(Yun Jung Mann),홍원표(Hong Won Pyo),송영석(Song Young Suk) 대한토목학회 2007 대한토목학회 학술대회 Vol.2007 No.10

고압분사주입공법에 의한 지반개량사례연구 (I) -구조물 기초지반의 지지력증대효과 -

윤중만(Jung Mann Yun),홍원표(Won Pyo Hong),유승경(Seung Kyong You) 한국지반공학회 1996 지반 : 한국지반공학회지 Vol.12 No.4

강관 및 PHC 매입말뚝의 최적화에 따른 교량기초의 공사비 비교

윤중만(Jung-Mann Yun),여규권(Geu-Guwen Yea),김홍연(Hong-Yeon Kim),김동민(Dong-Min Kim),김수로(Soo-Lo Kim) 한국지반신소재학회 2016 한국지반신소재학회 논문집 Vol.15 No.4

본 연구에서는 동일한 지층 및 하중조건에서 PHC말뚝을 강관말뚝으로 대체할 경우 말뚝 본수의 변화와 푸팅을 포함한 공사비를 비교하였다. 얕은 풍화암층에 강관말뚝을 지지할 경우 PHC말뚝과 비교하여 12.5%의 본수가 절감되었다. 실 사례로부터 가정된 1.7m 두께의 풍화암층을 통과하여 깊은기초를 연암층에 지지할 경우 일반 및 고강도 강관말뚝은 각각 풍화암층에 설치한 PHC 말뚝 대비 35.7% 및 46.4%, 강관말뚝 대비 26.5% 및 38.8%의 본수가 절감되는 효과가 있는 것으로 나타났다. 푸팅두께가 일정하다고 가정할 경우 풍화암층을 관통하여 연암층에 설치된 일반 및 고강도 강관말뚝은 풍화암층에 설치된 PHC말뚝 대비 각각 12.2% 및 45.4%까지 푸팅의 소요면적을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 가지고 말뚝시스템의 전체 공사비를 산정한 결과 풍화암에 지지된 PHC말뚝과 비교할 때 연암층에 설치된 일반 강관말뚝의 비용은 12% 높게 산정된 반면, 이를 고강도 강관말뚝으로 대체하였을 경우는 오히려 16% 절감효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 고강도 강관말뚝의 재료비가 상대적으로 높으나 말뚝 본수 및 푸팅면적의 감소로 인한 비용 절감효과가 더 크기 때문이다. 풍화암층 두께를 변화시키며 해석하여 말뚝시스템의 공사비를 비교한 결과 풍화암층 두께가 5m 이하인 조건에서는 PHC말뚝을 풍화암층에 지지하는 것보다 이를 관통하여 연암층에 고강도 강관말뚝을 지지하는 것이 전체 공사비 측면에서 유리한 것으로 나타났다. In this study, execution costs of the foundation system are compared with PHC and steel pile in the same soil layers and load condition. Steel piles installed on the thin weathered rock are reduced as 12.5% in comparison with the number of PHC piles. Steel piles installed on the soft rock through weathered rock with 1.7m of thickness reduce the number of piles as 35.7% (STK 400) and 46.4% (STK 490), respectively, in comparison with PHC piles installed on the weathered rock. Also, they reduce the number of piles as 26.5% (STK 400) and 38.8% (STK 490), respectively, in comparison with steel piles (STK 400) installed on the weathered rock. When the thickness of footings is constant, steel piles installed on the soft rock may reduce the area of footings up to 12.2% (STK 400) and 45.4% (STK 490), respectively, in comparison with PHC piles installed on the weathered rock. Total cost of foundation system installed on the soft rock with steel piles (STK 400) increases as 12%, whereas in case of replaced with steel piles (STK 490), it reduces as 16% in comparison with PHC piles installed on the weathered rock. This is because the cost reduction due to the number of piles and footing area is more effective despite high cost of steel piles (STK 490). When the thickness of weathered rock is less than 5m, installing steel piles (STK 490) on the soft rock through it is more economic in comparison with installing PHC piles on the weathered rock.

강제변위법을 이용한 굴착배면지반의 변형해석(Ⅱ) - 수치해석 및 적용성

윤중만(Yun Jung-Mann) 한국토목섬유학회 2008 한국지반신소재학회 논문집 Vol.7 No.3

탄소성구성방정식을 적용한 유한요소법을 이용하여 흙막이벽의 변형형상에 따른 배면지반의 변형거동을 예측하였다. 굴착배면 지반의 변형형상은 흙막이벽 부근에서는 흙막이벽 변형형상과 유사하게 나타나지만 흙막이벽으로부터 멀어질수록 켄틸레버형상으로 변한다. 그리고 흙막이벽의 상부변형을 억제시키면 배면지반의 변형(침하량, 측방이동량)을 감소시킬 수 있다. 또한, 굴착에 따른 흙막이벽의 변형형상은 굴착배면지반의 소성파괴영역 및 안전율 저하영역에 영향을 미치는 것으로 나타났다. The deformation behavior of the excavated behind ground due to the displacement shape of retention walls is predicted by numerical analysis, which can be performed using the artificial displacement method with elasto-plastic constitutive model. The displacement shape of the behind ground around the retention wall is similar to the displacement shape of the retention wall. However, far from the retention wall, it changes to the displacement shape of cantilever. The deformation (the settlement, the lateral movement) of the excavated behind ground can be decreased by restraining the upper displacement of the retention wall. The displacement shape of the retention wall due to excavation affects on the plastic failure zone and decreasing zone of stability of the excavated behind ground.

강제변위법을 이용한 굴착배면지반의 변형해석(Ⅰ) : 프로그램 개발 및 검증

윤중만(Yun Jung-Mann),한중근(Han Jung-Gun) 한국토목섬유학회 2006 한국지반신소재학회 논문집 Vol.5 No.2

흙막이벽 굴착배면지반의 변형거동을 해석을 하기 위하여 강제변위법을 이용한 수치해석 프로그램을 개발하였다. 굴착지반의 구성모델은 Drucker·Prager의 비선형 탄소성구성방정식을 작용하였으며, 리턴매핑법으로 탄소성해를 구하였다. 수치해석 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 수치해석으로부터 얻은 굴착배면지반의 수평변위와 현장계측결과를 비교하였다. 검토결과 수치해석 프로그램의 정확도는 상당히 높은 것으로 나타났다. The numerical analysis program using artificial displacement method is developed to analyze the deformation behavior of excavated behind ground of retention wall. The elasto-plastic model suggested by Drucker-Prager was used to represent soil behavior and the model's solution was obtained from the return mapping method. To validate of the program, the predicted results by the numerical analysis and the measured results by a field test are compared. The results of numerical analysis showed good agreement with the measured results in field and theoretical values.

절개사면에 설치된 앵커지지 합벽식 옹벽의 변형거동

윤중만 ( Jung Mann Yun ),송영석 ( Young Suk Song ) 대한지질공학회 2009 지질공학 Vol.19 No.4

절토사면에 설치된 흙막이벽의 거동은 도심지 굴착공사에 적용된 흙막이벽의 거동과는 다를 것이다. 배면경사지에 설치된 흙막이벽 설계법을 확립하기 위하여는 흙막이벽 및 배면지반의 변형거동을 상세히 규명할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 아파트 신축부지 절개사면의 보강을 위하여 앵커지지 흙막이벽과 억지말뚝이 설치된 사면을 대상으로 계측을 수행하였다. 계측결과 굴착초기에는 흙막이벽의 변형이 배면경사지반의 변형보다는 크게 발생되나, 굴착깊이가 깊어짐에 따라 배면경사지반의 변형이 크게 발생되었다. 이는 굴착으로 인한 흙막이벽의 변형이 흙막이말뚝의 강성과 앵커인장력에 의하여 억제되었기 때문으로 판단된다. 앵커에 도입된 선행인장력은 흙막이벽의 거동에만 큰 영향을 미치며, 강우로 인한 흙막이벽의 변형은 지하수위의 변화보다 지표부근에서 침투된 침투수의 영향이 큰 것으로 나타났다. 한편, 굴착배면의 경사진 사면에 설치된 앵커지지 흙막이벽의 수평변위는 굴착배면지반이 수평인 흙막이 굴착의 경우 보다 2~6배 정도 크게 발생하였다. The behavior of earth retention wall installed in cut slope is different from the behavior of retention wall applied in urban excavation. In order to establish the design method of anchored retention walls in cut slope, the behavior of anchored retention wall can be investigated and checked in detail. In this study, the behavior of anchored retention wall was investigated by instrumentation installed in cut slope for an apartment construction stabilized by a row of piles. The horizontal displacement of anchored retention wall was larger than the displacement of slope soil behind the wall at the early stage of excavation. As the excavation depth became deeper, the horizontal displacement of slope soil was larger than the displacement of anchored retention wall. It means that the horizontal displacement of anchored retention wall due to excavation is restrained by soldier pile stiffness and jacking force of anchor. Jacking force of anchor was mainly influenced in the horizontal displacement of anchored retention wall. The displacements of anchored retention wall and slope soil were affected mainly by an rainfall infiltrated from the ground surface. Meanwhile, the horizontal displacement of anchored retention wall with slope backside was about 2-6 times larger than the displacement of anchored retention wall with horizontal backside of excavation.

굴착배면지반의 변형예측에 관한 수치해석

윤중만(Yun Jung Mann),윤성용(Yun Soung Yong),한성만(Han Soung Man) 대한토목학회 2008 대한토목학회 학술대회 Vol.2008 No.10

준설매립된 연약지반에서의 표층개량

윤중만(Yun Jung Mann),송영석(Song Young Suk),홍원표(Hong Won Pyo) 대한토목학회 2003 대한토목학회 학술대회 Vol.2003 No.10