강원 영서지역 산사태 및 강우특성 분석

유남재(Yoo, Namjae),윤대희(Yoon, Daehee),엄재경(Um, Jaekyung),김동건(Kim, Donggun),박병수(Park, Byungsoo) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.9

본 논문은 2006년 태풍 에위니아와 빌리스의 영향으로 강원 영서지역에서 발생한 집중호우에 의한 산사태 발생 원인과 특성에 대하여 분석한 결과이다. 강원 영서지역은 편마암, 화강암이 풍화된 화강풍화토가 주를 이루는 지역으로 집중호우 시 산사태 및 토석류의 피해에 취약한 것으로 나타났으며 강우특성 분석결과, 산사태 발생은 3일 이내의 누적강우량과 밀접한 관계가 있었고 지역별 발생빈도의 차이는 최대시우량의 영향으로 나타났다. 영서지역에서 발생한 산사태 860개소에 대한 자료의 분석 결과, 파괴형태는 전이형 슬라이드로 시작되어 유동성 슬라이드로 변화되는 양상을 보였으며, 사면 경사는 20~30°, 사면 길이는 11~20m 범위, 사면 폭은 6~10m 범위에서 발생빈도가 높은 것으로 나타났고, 영서지역의 산사태는 사면 폭이 좁은 소규모 형태로 편마암, 화강암 지대의 산사태 전형으로 분석되었다. This paper is the results of analysis for the causes and characteristics of landslide according to heavy rain occurred in west area of Gangwon province which is affected by typhoon such as Ewiniar and Bilis in 2006. West side of Gangwon province is topographically weak for the landslide and debris flow since it is covered by soil of weathered rock such as Gneiss and Granite. From the results of analysis for the rainfall characteristics, it was found that landslide occurrence is closely related to the accumulated rainfall amount less than 3 days. Furthermore, it was found that regional difference of occurrence frequency is effected by 1-hour maximum rainfall intensity. From the results of analysis for the landslide data of 860 locations occurred in west side, it was shown that failure mode was changed from transition slide to liquidity slide. Occurrence frequency was high at the slope angle of 20~30°, slope length of 11~20m, and slope width of 6~10m. Landslide of west side is the typical landslide of Gneiss and Granite and the type of small scale which has narrow slope width.

국내 해성점토의 침강압밀특성에 관한 실험적 연구

전상현(Jun Sanghyun),유남재(Yoo Namjae) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.6

본 연구는 해성점토의 준설매립시 침강 및 자중압밀거동 분석을 위한 침강압밀특성의 평가를 목적으로 국내 해성점토에 대한 침강실험을 실시하고, 기존 자료와 함께 고찰하였다. 침강압밀의 거동은 Yano가 제안한 방법이 국내에서 많이 적용되고 있으므로 본 연구는 이에 대한 특성치를 평가하였다. 침강실험은 남해안 해성점토 4개와 서해안 해성점토 4개에 대하여 초기함수비와 초기높이를 변화하는 조건으로 높이 1m의 Column으로 실험을 수행하였다. 연구결과, 남해안 및 서해안 해성점토 각각에 대한 침강-압밀특성을 도출하였다. 초기함수비에 따른 압밀침강계수와 초기침강속도를 분석하고, 이를 기존문헌과 비교하여 보다 높은 상관성을 갖는 회귀식을 산정하였다. 실질토량고와 압밀침강과정 시작 및 종료시 계면고의 관계를 평가하였다. 이와 같은 분석으로 남해안 및 서해안 해성점토 각각에 대하여 침강압밀특성치의 범위와 평균 등을 제안하였으며, 대표적인 관계식을 산정하였다. 또한, 남해안 및 서해안의 해성점토가 갖는 침강-압밀특성을 비교 분석하였다. In this research, settling tests with marine clays in Korea and extensive literature review were performed to investigate the characteristics of sedimentation and consolidation so that their behaviors during dredging and reclamating could be evaluated. Design parameters related to Yano’s method (1985), one of experimental approaches having been used widely in Korea to estimate sedimentation and consolidation, were analyzed and their proprieties were reassessed. For samples from four different sites of south and west coasts in Korea respectively, settling tests with 1m height of columns were carried out, changing initial water content and height of sample in order to evaluate settling and consolidation characteristics of them from analyzing test results. More reliable regression curves than values from literature review were obtained as analyzing test results of estimating coefficient of sedimentation/consolidation and initial setting velocity with changing initial water content. Relation between height of soil solid and surface height of slurry at the stages of initiation and termination of consolidation was also assessed. Finally, for marine clays of south and west coasts of Korea, ranges and average values of these design parameters were evaluated and typical empirical equations between these design parameters were also proposed. On the other hand, comparisons of characteristics of sedimentation and consolidation between marine clays from south coast and them from west coast were also performed.

준설매립지반의 압밀거동 예측을 위한 구성관계식 산정 및 압밀정수 평가

전상현(Jun Sanghyun),유남재(Yoo Namjae),박병수(Park Byungsoo) 한국지반환경공학회 2008 한국지반환경공학회논문집 Vol.9 No.6

본 연구에서는 해성점토로 기 매립된 준설토 지반의 압밀특성 및 평가방법에 대한 연구를 실시하였다. 자중압밀 진행 중인 고함수비의 준설매립지반은 불교란 시료의 채취가 사실상 불가능하므로 압밀특성 파악에 어려움이 있다. 이를 위해 실무에서 압밀거동 분석을 위해 적용하는 압밀정수를 교란된 시료로 이용하여 실내실험으로 평가하는 방법에 대하여 연구를 진행하였다. 실험은 기본물성실험과 표준압밀실험, 일정변형률압밀실험과 60, 100, 150㎜ 직경의 Rowe-cell압밀실험을 수행하였으며, 함수비 조건을 변화하면서 40g의 중력수준에서 원심모형실험을 수행하였다. 실내 압밀실험시 현장의 응력조건에 해당하는 강제압밀로 시료를 조성하여 보다 합리적인 압밀특성을 파악할 수 있었다. 원심모형실험결과로 획득한 시간-침하관계를 침하예측기법으로 분석하여 최종 침하량을 분석하였다. 분석결과, Asaoka방법을 적용한 해석결과가 원심모형실험에 의한 자중압밀결과의 경향을 잘 나타내었으며, 이를 통하여 최종침하량을 추정하였다. 또한, 실내압밀실험과 자중압밀실험결과에 대한 역해석을 통하여 유한변형률 압밀이론의 간극비-유효응력-투수계수 구성관계식을 산정하였다. 구성관계와 다양한 압밀실험을 통하여 획득한 결과를 비교 분석하여 연구대상지역의 압축지수, 팽창지수, 체적변화계수, 연직 및 수평압밀계수 등의 압밀정수를 제안하였다. Consolidation characteristics of reclamated ground with dredged soil and methods of evaluating them are investigated in this paper. For a dredged and reclamated ground with a very high water content, self-weight consolidation being progressed, its consolidation characteristics are difficult to find since it is almost impossible to have a undisturbed sample. In order to overcome such a problem, methods of laboratory tests with disturbed sample were studied to obtain consolidation parameters required to analyze consolidation settlement in practices, using the conventional infinitesimal consolidation theory, were evaluated by carrying out various laboratory tests with disturbed soils such as oedometer test, constant rate of deformation test, Rowe-cell tests with ring diameters of 60 ㎜, 100 ㎜ and 150 ㎜ and the centrifuge model tests with 40 g-levels. Constitutive relations of void ratio - effective vertical stress - permeability were evaluated by using the inverse technique implemented with the finite strain consolidation theory and results of centrifuge model tests. Design soil parameters related to consolidation such as compression index, swelling index, coefficient of volume change and vertical and horizontal consolidation coefficients were proposed properly by analyzing the various test results comprehensively.

준설투기장내 부유물질 유출농도 예측에 관한 모형실험

이동원(Lee Dongwon),전상현(Jun Sanghyun),유건선(Yoo Kunsun),유남재(Yoo Namjae) 한국지반환경공학회 2011 한국지반환경공학회논문집 Vol.12 No.6

본 논문에서는 준설매립투기장에서 발생하는 부유물질의 유출농도를 예측하기 위하여 실내모형실험을 수행하고 실험결과를 기존의 설계방법에서 제시한 결과와 비교ㆍ분석하였다. 현장의 펌프준설선에 의한 준설토의 투기 상황을 모사하기 위하여 투기농도와 투기장의 길이를 변화시킨 실내 모형실험을 수행하고, 투기가 진행됨에 따른 부유물질 유출 농도의 시간에 따른 변화를 측정하였다. 컬럼을 사용한 침강압밀 실험결과를 바탕으로 한 미공병단(US Army COE, 1987)에서 제시한 설계방법에 의한 유출농도에 대한 분석결과와 모형실험 결과를 비교한 결과, 상호 유사한 경향을 나타냄을 확인하였다. In this paper, model experiments in the laboratory were carried out to predict the effluent concentrations of suspended solid in containment of dumping dredged soils and test results were compared with results estimated by the currently used design method. Model tests of simulating dumping the dredged soils with a pump dredger in field were performed with changing the influent concentration and the length of containment and effluent concentration of suspended solid with time were measured during tests. As results of comparing test results about effluent concentration with those estimated from the design method by US Army COE(1987), they were confirmed to be in relatively good agreements.

설계법에 따른 풍화토 지반 얕은기초의 안전여유 비교

김동건(Donggun Kim),황희석(Huiseok Hwang),유남재(Namjae Yoo) 한국지반환경공학회 2016 한국지반환경공학회논문집 Vol.17 No.12

본 논문에서는 기존의 허용응력설계법(ASD)과 신뢰성해석에 기반을 둔 하중저항계수설계법(LRFD)과 유로코드의 부분안전계수설계법(PSFD)을 사용하여 풍화토지반 얕은기초의 전단파괴에 대한 지지력과 안전여유 산정결과에 대하여 비교 · 분석하였다. 얕은기초의 지지력에 영향을 주는 지반정수의 불확실성을 정량화하기 위하여 시공 및 설계용 평판재하시험 자료를 수집하고 확률통계 분석을 통하여 극한지지력의 저항편향계수와 변동계수를 조사하였다. 국내 현장의 얕은기초 대표 단면 예에 대한 신뢰성해석(FORM)을 통하여 신뢰도지수를 구하고 지반정수의 확률변수가 전단파괴에 미치는 영향을 조사하기 위하여 확률변수의 민감도 분석을 하였다. ASD설계법, ASD설계법의 안전율에 대응하는 목표신뢰도 지수의 LRFD설계법, PSFD설계법을 사용하여 얕은기초 대표단면의 안정성 검토를 실시하여 산정된 각 설계법의 안전여유에 대하여 비교 · 검토를 실시하였다. In this paper bearing capacity and safety margin of shallow foundation on weathered soil ground against shear failure by using current design method of allowable stress design (ASD), load resistance factor design (LRFD) based on reliability analysis and partial safety factor design (PSFD) in Eurocode were estimated and compared to each other. Results of the plate loading test used in construction and design were collected and analysis of probability statistics on soil parameters affecting the bearing capacity of shallow foundation was performed to quantify the uncertainty of them and to investigate the resistance bias factor and covalence of ultimate bearing capacity. For the typical sections of shallow foundation in domestic field as examples, reliability index was obtained by reliability analysis (FORM) and the sensitivity analysis on soil parameters of probability variables was performed to investigate the effect of probability variable on shear failure. From stability analysis for these sections by ASD, LRFD with the target reiability index corresponding to the safety factor used in ASD and PSDF, safety margins were estimated respectively and compared.

토석류의 거동 특성 및 유발강우에 관한 연구

장창봉(Changbong Jang),최영남(Youngnam Choi),유남재(Namjae Yoo) 한국지반환경공학회 2017 한국지반환경공학회논문집 Vol.18 No.1

본 연구에서는 최근 10년 동안 강원도 영서와 인접지역에서 토석류가 발생한 지역에 대해 현장조사를 실시하고 강우자료를 수집하여 구축한 D/B를 바탕으로 토석류의 거동 및 강우특성을 조사하였다. 사면형과 계곡형의 토석류 종류에 따라 발생부, 유하부, 퇴적부로 구별되는 토석류 진행구간에 대해 토석류 거동특성을 분석하였으며 발생부 및 유하부의 침식 상태를 고려하여 토석류 규모를 산정하였다. 토석류 발생 당시의 강우자료 분석을 통해 토석류 유발 강우 기준에 대한 선행연구와 비교・분석하여 예경보 기준 정립에 고려할 사항을 제시하였다. 또한, 조사지역에 적합한 토석류 유발강우 ID 곡선을 제안하여 기존의 연구결과와 비교・분석하였다. In this study, the behavior characteristics and triggering rainfall of debris flow were investigated on the basis of DB constructed by performing field investigation and collecting the rainfall data at the sites where debris flow occurred around the west of Gangwon and adjacent areas during the last 10 years. For hill slope and channelized type of debris flow, its behavior characteristic was analyzed through runout channel of debris flow divided into zone of initiation, transportation and deposition and its magnitude was estimated by considering erosion at zones of initiation and transportation. Some considerations related to establishment of landslide forecasting criterion were raised by comparing the analyzed results of analysis of rainfall at the time of debris-flow occurrence with the previous researches about the triggering rainfall of debris flow. In addition, an ID curve of inducing debris flow adequate to the investigated site was proposed and compared with results of previous study.

H-pile로 보강된 Sheet pile 흙막이 벽체의 적용을 위한 수치해석

조광준(Kwangjun Cho),전상현(Sanghyun Jun),서지원(Jeeweon Suh),유남재(Namjae Yoo),박병수(Byungsoo Park) 한국지반환경공학회 2015 한국지반환경공학회논문집 Vol.16 No.7

본 연구는 차수가 요구되는 현장에 Sheet Pile을 적용하려고 하나 풍화암 등의 지반조건으로 인해 항타관입성의 제한이 있을 때 H-Pile로 보강된 Sheet Pile 흙막이 벽체를 적용하기 위한 수치해석 연구이다. Sheet Pile을 H-Pile로 보강한 S/H 복합파일의 거동을 규명하기 위하여 Sheet Pile의 규격 2종류와 H-Pile 3종류의 부재조건 변화, Sheet Pile과 H-Pile의 설치 근입심도 변화, H-Pile의 설치간격, 굴착조건 등을 변화시킨 101개의 경우에 대해 광범위한 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과, Sheet Pile SP-IIIA와 H-Pile H250, Sheet Pile SP-IV와 H-Pile H350의 조합에서 두 부재가 동시에 허용응력에 도달하거나 같은 응력비를 갖는 것으로 나타나 이 기성제품 조합이 효율적임을 알 수 있었으며, S/H 복합파일의 강성이 증가할수록 벽체의 수평변위가 감소하였고 S/H 복합파일 중 Sheet Pile의 근입심도가 안정성에 미치는 영향은 작은 것으로 나타나 Sheet Pile은 지지층 내 관입이 가능한 위치까지만 설치하여도 차수 및 벽체강성 증가의 목적을 달성할 수 있을 것으로 분석되었다. This paper is results of numerical study for application of sheet pile retaining wall reinforced with H-pile as sheet piles are needed in field for a cutoff wall and are limited to use because of driveability in the ground condition of having a larger strength than a weathered rock. Extensive 101 cases of numerical approach were conducted to investigate the behavior of sheet pile retaining wall reinforced with H-pile, changing installing members of two types of sheet pile and three types of H-pile, the embedded depth of sheet pile and H-pile, the horizontal space between H-piles and excavation conditions. As the results of numerical analysis, combined use of the sheet pile SP-IIIA with H-Pile H250 and the sheet pile SP-IV with H-Pile H350 among precast products was found to be efficient since two members tended to reach allowable stresses simultaneously or have similar stress concentration ratios. Increased stiffness in reinforced sheet pile showed reduction of lateral displacement of wall. Embedded depth of sheet pile did not affect stability of wall significantly so that driving the penetrable depth of sheet pile should be enough to maintain stability of wall and satisfy purposes of cutoff and stiffness increase of wall.

현장 시험시공을 통한 대나무 쏘일네일링공법의 적용성에 관한 연구

방윤경(Yoonkyung Bang),양영훈(Younghoon Yang),서지원(Jeeweon Suh),유남재(Namjae Yoo),김홍택(Hongtaek Kim) 한국지반환경공학회 2015 한국지반환경공학회논문집 Vol.16 No.3

본 연구에서는 대나무 쏘일네일링공법(Bamboo Soil Nailing System)을 개발하고, 이를 검증하기 위한 현장 시험시공 및 실내시험을 실시하였다. 대나무의 공학적 특성 시험과 현장계측 및 현장 인발시험 등을 수행하여 제안된 공법의 실용화를 위한 적용성을 분석하였다. 시험시공의 적정성 판단을 위해 실험조건을 반영한 수치해석을 통해 현장시험 계측결과와 비교?검증을 수행하였다. 현장계측 및 유한요소해석결과, 정량적 수치에서 차이를 보였지만 발생변위의 형태와 쏘일네일링공법간의 발생 변위량 차이가 크지 않다는 점에서 일치하는 결과를 나타내었다. 본 연구결과를 토대로 비교적 높지 않은 굴착지반에서 대나무 쏘일네일링공법의 적용성을 검증하였으며, 설계 예를 통해 대나무의 직경 변화에 따라 소요의 안전율을 만족하는 대나무 쏘일네일링의 설계 및 시공이 가능할 것으로 판단되었다. In this study, a newly modified soil nailing technology using bamboo is developed. And field tests were performed to confirm applicability of bamboo soil nailing system. For the practical use of bamboo soil nailing system, laboratory tests, field instrumentations and pullout tests were also performed to investigate the applicability. The results of field measurement through field tests were compared with the results of numerical analyses for verifying the field construction. As a result, the results of comparing with the field measurement and numerical analyses shows the similar behavior characteristics. Based on this study, applicability for bamboo soil nailing systems were confirmed for the case of comparatively low scale nailed-soil excavation wall. And it is expected that the bamboo soil nailing system can be used as satisfactory reinforcement technique taking the place of existing steel reinforcement soil nailing system. Hereafter, it needed the research for the applicability for the various types of excavation condition, also the active practical application of bamboo soil nailing system is needed.

심층혼합공법 적용시 발생하는 슬라임의 공학적 특성

전상현(Jun Sanghyun),박병수(Park Byungsoo),이해승(Lee Haeseung),유남재(Yoo Namjae),문만식(Moon Mansik) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.6

본 연구는 심층혼합공법 시공시 발생되는 슬라임의 공학적 특성에 대한 연구내용이다. 슬라임의 공학적 특성은 문헌 고찰과 일축압축 시험, 투수시험, 슬라임 분리침강시험을 통하여 알아보았다. 슬라임 발생에 대한 현장 조사 결과 교반 날개가 지반에 관입된 후 슬라임이 발생하기 시작하였고, 그 양은 관입이 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였다. 현장에서 채취한 슬라임 시편의 일축압축강도 시험 결과 929.7~3,509.8kN/㎡의 범위로 측정되었고, 일축압축강도는 흙, 시멘트, 주입재의 혼합비에 따라 크게 달라질 수 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 투수시험 수행 결과 혼합재가 불투수 막으로 작용하여 4.53×10??~6.62×10??㎝/sec의범위로 나타났다. 이에 투수계수 또한 주입재의 혼합율에 따라 달라질 수 있음을 확인할 수 있었다. 실내에서 제작한 슬라임 시료를 고화한 결과 실트와 점토를 혼합한 것과 비교할 때 사질토가 밀실한 개량체가 형성되어 양질의 혼합물을 얻을 수 있었다. This research is the result of investigating engineering characteristics of slime generated during construction of deep mixing method. Mechanical characteristics of slime have been studied through literature review and laboratory tests of unconfined compression test, permeability test and settling tests were performed. As result of field observation of slime being generated, slime started to be produced right after flight auger was penetrated into a ground and its amount was increased in progress. Unconfined compressive strength of specimen with slime obtained from in field was measured in the range of 929.7~3,509.8kN/㎡ and the value of unconfined compressive strength was found to be changed significantly with mixing ratio of soil, cement and binder. Permeability of them was measured in the range of 4.53×10??~6.62×10??㎝/sec so that the mixture was appropriate as a impervious barrier. It was also know that the value of permeability was changed with the mixing ratio of binder. As test results of solidifying slime specimen prepared in the laboratory, good quality of cement mixture with coarse soil of sand were produced, compared with fine soils of silt and clay.

강원 인제지역 토석류 사방시설의 준설 및 퇴적 특성

박병수(Byungsoo Park),전상현(Sanghyun Jun),엄재경(Jaekyung Um),조광준(Kwangjun Cho),유남재(Namjae Yoo) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회논문집 Vol.14 No.1

강원도 인제지역의 토석류 사방시설 유형에 따른 준설 및 퇴적특성을 알아보기 위하여 불투과형 및 투과형 사방댐을 각각 5개소를 선정하고 선정된 사방댐에 대한 퇴적특성 및 지하수위 분포에 대한 현장조사와 지역 내에 분포하는 51개 사방시설에 대한 유역면적, 저장능력, 준설량 등의 자료를 분석하였다. 현장조사 결과 불투과형 사방댐은 평상 시 대규모 토석류가 발생하지 않았음에도 불구하고 퇴적물이 쌓여있어 대규모 토석류 발생 시 사방댐 저장능력이 작아질 수 있음을 나타내었다. 불투과형 사방댐의 평상 시 수위는 퇴적토의 지표에 위치하여 배수가 원활하게 이루어지지 않을 수 있으나, 투과형 사방댐 수위는 버트리스 부분 하단에 존재하여 큰 강우에서도 사방댐으로 인하여 지반 포화를 발생하지 않을 것으로 나타났다. 또한, 사방시설의 저장능력과 유역면적, 준설량의 상관성 분석결과, 사방시설의 설치에 있어 유역면적에 따른 사방시설의 규모가 잘 반영되지 않았으며 큰 사방댐 시설을 건설하였으나 실제 퇴적량은 작게 나타나 향후 효율적인 사방시설의 계획 및 시공이 이루어져야 할 것으로 나타났다. 5 each permeable and impermeable debris dams were selected to analyze the characteristics of dredging and sedimentation according to facility type in Inje, Gangwon. Field tests for the ground water table and sedimentation characteristics of the selected dams were performed. Furthermore, data of the dredging amount, storage capacity, and drainage area were analyzed for the 51 more debris control facilities. From the results of field tests, it was found that the storage capacity of impermeable debris dam could be not enough when the large debris flow is produced since sediments are accumulated even if large debris flow was not occurred. Drainage can be a problem since the ground water table of impermeable debris dam was reached to the surface of ground. However, it was found that the ground saturation should not occur at heavy rain since ground water table of permeable debris dam was located in lower part of buttress. Furthermore, from the analysis results of relation among the dredging amount, basin area, and capacity of debris control facility, it was found that size of debris control facility was not reflected by the basin area. Effective planning and construction should be accomplished for the future since the real sedimentation amount was not significant even though large debris dams were constructed.