하천 제방 단면 특성이 동수경사에 미치는 영향에 관한 해석적 연구

변요셉(Byun Yoseph),김종일(Kim Jongil),백승인(Baek Seungin),천병식(Chun Byungsik) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.3

최근 기상이변에 의해 대형 태풍과 집중 호우가 발생하게 되었고, 이로 인한 이상 홍수로 인해 제방 붕괴를 일으켜 인근지역에 직접적인 큰 재산피해와 인명피해를 가져오게 되는 일이 적지 않다. 본 논문에서는 하천제방 단면의 주요 특성치인 제방 둑마루 폭, 비탈면 경사도, 제방 높이의 변화에 따른 수치해석을 실시하였고, 유출부 동수경사를 분석하여 제방에 대한 안정성 검토를 실시하였다. 그 결과 비탈면 경사의 확대가 둑 마루폭 증가보다 유출부 영역에서의 동수경사 감소 효과를 더 크게 나타나는 것으로 평가되었다. 즉, 하천 제방 설계 및 보강 시 비탈면 경사의 확대가 둑 마루폭 증가보다 더 효과적인 것으로 판단된다. Due to recent climate change, big typhoon and heavy rainfall happen frequently not only in Korea but also all over the world. It leads to collapse of levee by extraordinary flood. It lead to collapse of levees by extraordinary flood. These natural disasters give the life and property damages in near region. In this study, it was performed that a stability in levee using seepage analysis. It has been evaluated hydraulic gradient of exit zone according to variations in levee crest width, gradient. As a result, it showed that hydraulic gradient of exit zone was decreased due to increase of levee crest width and gradient, and it was evaluated that vertical hydraulic gradient was decreased than that of the horizontal hydraulic gradient.

델파이 기법을 활용한 토석류 피해조사 항목 개발

변요셉 ( Yo Seph Byun ),김민기 ( Min Gi Kim ),박경한 ( Kyung Han Park ),오태근 ( Tae Keun Oh ),성주현 ( Joo Hyun Seong ) 한국안전학회(구 한국산업안전학회) 2016 한국안전학회지 Vol.31 No.2

Recently, the frequency and intensity of localized heavy rain and typhoon due to the abnormal climate has increased, and especially the damage by an avalanche of earth and rocks similar to the landslide of Umyeon Mountain has become a social issue. However, the standardized damage investigation method doesn’t yet exist, so the systematic analysis of the data has not been carried out. In this regard, this study developed assessment items to conduct standardized damage investigation of debris flow. To achieve this, preliminary assessment items were derived from analysis of literature review and the Delphi technique of 12 experts who are engaged in research facility, academia and industry was conducted. As a result, 29 assessment items which can be classified into 6 groups were determined. Surveying the relevant hand-on workers, details assessment items in each group were determined by exploratory factor analysis and reliability analysis.

실내모형실험을 통한 PBD공법이 적용된 대심도 연약지반 개량에 관한 연구

변요셉(Byun Yoseph),안병제(Ahn Byungje),천병식(Chun Byungsik) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.6

연약지반은 해성점토, 실트질, 사질토 등과 같은 지반으로 항만, 공항, 교량과 같은 구조물의 축조시 지지력 부족 및 침하, 전단변형 등의 문제점을 가진다. 이러한 문제점을 개선하고 연약지반의 조기 침하 및 강도증진을 위해 다양한 지반개량공법들이 적용되고 있으며 연약지반의 압밀에 소요되는 시간을 단축시키기 위해 연직배수공법이 많이 사용되고 있다. 특히, 연직배수공법에서 가장 많이 사용되는 배수재는 PBD(Plastic Board Drain)이다. 본 연구에서는 대심도 연약지반에 적용될 PBD공법에 대해 복합통수능 실험을 실시하여 거동특성을 평가하였다. 그 결과, 상재압력의 증가에 따라 침하는 점진적으로 발생하였으며, 상재압력 500kN/㎡ 이후에는 간극수압의 소산에 따라 압밀침하가 진행되었다. 따라서 재하단계별 침하량의 변화는 간극수압의 소산에 따른 것임을 확인할 수 있었다. 또한, 연직 배수재의 통수능은 압력이 증가할수록 또 시간이 경과함에 따라 현저히 감소함을 알 수 있었다. The shortage of bearing capacity and settlement, shear deformation may occur when constructing a structure such as harbor, airport and bridge on soft ground such as marine clay, silty clay, sandy soil because it is very soft. The various ground improvement methods were applied to obtain preceding settlement of soft ground and strength increase. The vertical drain method has been used to reduce the required time for consolidation of the soft ground. Especially, the PBD (Plastic Board Drain) has been widely used among in the vertical drain method. In this study, a behavior of characteristic was evaluated by operating a compound drainage capacity test about the PBD (Plastic Board Drain) method applied in soft clay in deep depth. As a result, the settlement gradually occurred with increase of surface load. The consolidation settlement was processed with dissipation of pore pressure after surface load of 500 kN/㎡. Accordingly, it was found that change of settlement through load steps was resulted from dissipation of pore pressure. It was also found that the drainage capacity of vertical drains was considerably reduced with pressure increase and time elapse.

압밀도에 따른 굴착시 흙막이벽 수평변위에 관한 연구

변요셉(Byun Yoseph),최동찬(Choi Dongchan),신승진(Shin SeungJin),천병식(Chun Byungsik) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.7

본 연구에서는 해안인접지역에 위치하는 연약(해성)점성토지반에서 이루어지는 굴착공사의 조사, 설계 및 연약지반과 굴착공사 시공 중 계측관리를 통하여 수집된 연구지역의 실측데이터를 분석하여, 연약점성토에 사용되는 흙막이벽과 지지공법의 선정 및 적용성, 연약지반 압밀정도에 따른 굴착공사 진행 중 변위크기와 형태 등을 관찰하고 이를 수치해석 결과와 비교하고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 연구대상지역의 기반시설 확충을 위한 연약지반 처리가 완료되지 않은 상태에서 굴착공사가 진행될 때 발생된 수평변위의 특성을 분석하였으며, 이를 수치해석에 의한 변위량과 정량적인 비교를 통하여 굴착 공사시 연약지반의 압밀도가 수평변위에 미치는 연관성을 규명하였다. 그 결과, 압밀이 완료된 후 굴착공사를 진행하는 경우가 압밀중인 구간에 비하여 평균적으로 60% 이하의 변위만 발생하는 것으로 분석되어졌다. This paper holds three objects. The first is to analyze surveys of concerning zone and promotion department. The data were collected through an examination of construction excavated in coastal soft (marine) clay and measurements obtained during excavating construction. The second is to observe the appropriate selection and the application of support system on earth retaining wall in soft clay. Lateral deformation behavior during the excavating construction according to the differences in a soft ground pressuring degree was investigated. The third is to compare the results with those of numerical analysis. Therefore, the purpose of this study is to analyze the characteristics of lateral deformation when soft ground improvement for the expansion of infrastructure in object of study zone has been incompleted. Also, it is to identify the relationship between the degree of consolidation of soft ground and lateral deformation, in a method of displacement quantity in compliance with the numerical analysis and a quatitative analysis. In conclusion, displacement of excavated section after consolidation was fewer 60% averagely than section under consolidation.

절토사면에서 보강토 옹벽의 적용성 연구

변요셉(Byun Yoseph),류웅렬(Wrryu Woongryeal),이동호(Lee Dongho),천병식(Chun Byungsik) 한국지반환경공학회 2010 한국지반환경공학회논문집 Vol.11 No.2

절토공사 현장의 경우에는 환경문제 및 대지경계 등의 이유로 원지반의 절취량을 최소화 할 수 있는 공법이 지속적으로 요구되고 있으며, 이를 만족하기 위한 많은 공법들이 적용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 절토사면에 대한 보강토 옹벽의 적용성 확대를 위해 제안한 절토사면 보강토 옹벽의 합리적인 토압산정 방안을 제시하기 위하여 실제 현장에서 측정된 계측자료, 수치해석을 통하여 토압산정 방법을 제안하고자 하였다. 연구결과, Rankine 토압에 비해 보강토 옹벽에 작용하는 토압이 저감된 것을 확인할 수 있었으며, 절토사면 보호공과 보강토 옹벽을 함께 시공하는 경우에는 보강토옹벽 전면에 작용하는 토압을 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다. Considering environmental issues and lack of space, it is a necessity to minimize the amount of excavation. Various types of excavation methods are being used in practice. This study proposes a reasonable method for estimating the earth pressure acting on a reinforced wall in front of a excavated slope. The measured data in the field and numerical analyses were used. Results of the study shows that the earth pressure acting on the excavated wall is less than that estimated by Rankine's equations. It was shown that when the excavated slope is used with the reinforced wall, the pressures acting on the reinforced wall can be greatly reduced.

정밀점검 결과를 통한 국내 절토 비탈면 현황조사

변요셉(Yoseph Byun),성주현(Joohyun Seong) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2014 No.9

유한요소해석을 통한 되메움재 종류에 따른 지하매설관의 변형 특성 연구

변요셉(Byun Yoseph),안병제(Ahn Byungje),강병주(kwang Byeongjoo),천병식(Chun Byungsik) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.5

지하매설관 설치시 매설관 아래의 베딩면 상부 되메움재는 적절한 다짐이 필요하다. 그러나 원형매설관 설치시 기존 시공법의 경우는 관 하부의 다짐이 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설관의 안정성을 저감시키며, 이로 인하여 매설관의 파손이 발생한다. 이러한 지하매설관 되메움시 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 방법 중의 하나가 유동성 채움재(CLSM)를 이용하는 것이다. 유동성 채움재는 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 것이다. 이의 대표적인 특성은 자기수평화(self-leveling), 자기다짐(self-compacting), 유동성(flowablility), 인위적인 강도조절, 시공단계를 줄여 시공비 절감이 가능하다는 것이다. 따라서, 본 논문에서는 유한요소해석을 수행하여 동일한 조건에서 현장발생토, 일반모래, 유동성채움재를 되메움재로 사용하였을 경우의 거동을 비교?분석하였다. 그 결과 되메움재로 유동성채움재를 사용하는 경우가 현장발생토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표침하 및 매설관의 변위를 감소시키는 것으로 나타났다. When underground pipe is installed, backfill materials need proper compaction. But in case of circular underground pipe, compaction of backfill material is difficult and compaction efficiency is poor at beloe the pipe. It caused the stability of underground pipe is reduced and various damages occurred. One of the solutions to solve this problem for underground pipe is to use controlled low strength material (CLSM). CLSM is made by concept of low strength concrete, which is applied to geotechnical engineering field. The representative characteristics of CLSM are self-leveling, self-compacting and flowability. In addition, its strength can be controlled and its construction method is simple. The behavior of underground pipe was investigated by finite element analysis for various backfill materials under same condition. As a result, in case of using the CLSM as backfill material, surface settlement and displacement of pipe are reduced comparing with those in case of using field soil or sand.

Top Down 공사현장에 적용되는 현장타설 선기초기둥의 지지력에 관한 연구

변요셉(Byun, Yoseph),정경식(Jung, Kyoungsik),김종호(Kim, Jongho),천병식(Chun, Byungsik) 한국지반환경공학회 2011 한국지반환경공학회논문집 Vol.12 No.12

최근 최첨단 정보통신 산업의 발전과 비약적인 교통수단의 개선으로 인해 도심지의 개념이 점차적으로 확대되고 있으며, 지하공간이 대형화, 대심도화 되고 있어 구조물의 건설을 위한 지하굴착방식 또한 건설환경에 발맞춰 변화되게 되었다. 이 중 Top Down 공법은 건축계획과 연계하여 종래의 지하굴착 방식과는 다른 획기적인 방법이며, 그 중 기둥용 선기초기둥은 공사방식이나 공사기간, 공사비에서 매우 중요한 요소 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 건물 기둥용 선기초기둥에 대하여 현장 검증용 재하시험 결과를 기준으로 설계단계에서의 지지력 산정결과와 비교, 분석을 통해 각 검토방법별 적용성을 고찰해 보고자 하였다. 그 결과 대부분의 설계식은 재하시험 결과에 못미치는 보수적인 결과를 주는 것으로 나타났다. 또한 구조물기초 설치 후 영구하중 에 대해 현장타설말뚝 두부에 작용하는 압축응력을 평가해 본 결과 전반적으로 기초와의 구속효과로 인해 작용응력이 감소하는 것으로 나타났다. Recently, a concept of the downtown area was progressively extended by improvement of rapid transportation system and development of the most advanced telecommunication industries. And underground has become bigger in addition deeper, Excavation methods which construct a structure were changed according to construction environments. Top Down methods which are continuous with architectural plan differ from existing excavation methods innovatively, pre-founded column is an important factor for construction methods, duration, expenses. Therefore, this study considers application by investigative methods according to comparison, analysis on loading test result of on site inspection and estimated results of bearing capacity for structure pre-founded column. As a result, almost designing eclipse appeared prior value which didn’t arrive result of load test. Also, evaluate permanent load for the compressive stress acting on head of cast-in-place after basic structure was installed. Then, applying stress generally is reduced by confining effect with foundation.

암반 비탈면에서 AE 기법을 이용한 위험도 평가 연구

변요셉(Yoseph Byun),김석천(Sukchun Kim),성주현(Joohyun Seong),천병식(Byungsik Chun),정혁상(Hyuksang Jung) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회논문집 Vol.15 No.11

사면은 건설된 후에도 집중강우나 지진, 풍화 등 외부요인으로 인해 파괴가 발생할 수 있기 때문에, 사면의 안정적 유지관리를 위해서는 사면 붕괴의 가능성을 파악하는 것이 필요하다. 특히 암반사면은 암석의 취성적인 특성으로 인해 변위 계측 등과 같은 일반적인 방법으로는 파괴발생이전에 사전징후를 감지하기 매우 어렵다. 그러나 AE 기법을 사면에 적용한다면 변위가 발생하기 전에 파괴 시 발생된 AE 신호를 분석함으로써 일반적인 계측 방법보다 초기에 상태파악이 가능할 것이다. 본 논문에서는 한국의 암반사면 중 붕괴 이력을 가지고 있는 사면에 AE 기법을 적용하여 사면붕괴 가능성을 파악하였다. 그 결과 붕괴위험이 있는 사면에 AE 기법을 적용하면 사면의 위치별 붕괴 가능성을 가능할 것으로 판단된다. A slope may fail after construction owing to external factors such as localized rainfall, earthquake, and weathering. Therefore, the grasp of failure probability for slope failures is necessary to maintain their stability. In particular, it is very difficult to detect the symptoms of rock slope failure in advance by using traditional methods, such as displacement due to the brittleness of rocks. However, Acoustic Emission (AE) techniques can predict slope failures earlier than the traditional methods. This study grasped failure probability of slope by applying AE techniques to a rock slope with a history of collapse. When applying AE techniques to a slope that has a high probability of failure, the grasp of failure probability of the specific location became possible.

압축지수의 불확실성이 압밀침하 거동에 미치는 영향에 대한 수치적 평가

변요셉(Byun, Yoseph),김광윤(편집자),이창기(Lee, Changki),천병식(Chun, Byungsik) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.11

본 연구에서는 국내외 적용 중인 압밀지수의 값을 조사하고 조사된 표준편차 범위를 분석하였으며, 편차에 따른 침하량을 계산하였다. 또한 지반에서 내재한 불확실성 변수인 압축지수가 연약지반 처리공법 하에서 미치는 영향을 분석하였다. 수치해석을 통해 프리로딩 공법, 배수촉진 공법, 치환 공법을 적용하여 성토단계별 침하거동을 분석하였고, 추가적으로 장기적인 침하에 안정적인 Piled Raft 공법을 추가로 분석하여 침하거동을 파악하였다. 그 결과, 최종침하량에 따른 평균분석 결과는 해석 값의 평균, 해석값의 최대 최소의 중간값, 평균 압축지수(Cc=0.35)를 사용할 경우에 발생된 침하량이 상이한 것으로 나타났다. 최종침하량에 따른 변동계수의 비교·분석 결과, 각 공법별로 시간에 따라 변동계수의 차이를 보였다. 그 중 Piled Raft 공법이 시간의 경과와 상관없이 일정한 변동계수 값을 보이며, 다른 공법보다 낮은 값으로 불확실성 지반정수의 압축지수에 영향이 가장 적은 것으로 확인되었다. In this research, the value of consolidation index was investigated. The range of the investigated standard deviation was analyzed and the deviation based settlement was calculated. Also, the compression index, which is the effect of the uncertainty in the ground was analyzed using the flimsy ground construction method. The settlement behavior in each embankment compaction stage was analyzed by applying the precompression load method, drainage expediting method, and displacement method through numerical analysis. In addition to the above, the settlement behavior was studied by analyzing the Piled Raft method which is stable for long term settlement. As a result, the final settlement amount based on average analysis results was that the settlement based on each of the average interpretation value, mean value of the maximum and minimum value and average compression index was different. The result of the comparison shows the difference in variation coefficient by the difference in time. Amongst them, the Piled Raft method shows the most consistent variation coefficient regardless of time and it also was least affected by the compression index of uncertainty.