선단확장형 쏘일네일링 공법 개발과 거동특성 분석

문홍득(Hongduk Moon),정연득(Youndug Jung) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회논문집 Vol.14 No.3

최근, 갑작스런 집중호우로 인하여 자연 및 인공사면의 붕괴가 종종 발생하고 있다. 이를 예방하기 위한 여러 가지 보강공법들이 개발되어 적용되고 있다. 그 중에서도 쏘일네일링 공법은 시공성과 경제성 등의 이유로 그 활용이 증대되고 있다. 쏘일네일링 공법은 다른 보강공법들과 함께 사용하는 경우도 있으며, 또한 강재와 시멘트그라우팅과의 일종의 복합 구조체로서 지반과 그라우팅사이의 마찰력을 활용하는 공법이다. 본 연구에서는 선단확장형 쏘일네일링 공법을 개발하였으며, 이는 네일 끝단에 앵커체가 부착되어 있다. 이 앵커체는 네일링 작업 중 네일 끝단에서 확개되면서 지반에 정착되게 된다. 본 연구에서는 네일링 시공 후 그라우팅을 하지 않은 상태와 그라우팅 후 양생이 된 경우 각각에 대해 현장인발저항시험을 실시하였다. 시험결과로부터 선단확장형 쏘일네일의 선단쐐기력을 분석하였으며, 거동특성을 종합적으로 고찰하였다. Recently, the natural and man-made slope collapses occur frequently because of sudden heavy rains. So, a variety of slope reinforcement methods have been developed and applied to failure slopes. Soil nailing method usage has been increased because of its workability and economic aspects. This method has been applied in combination with other slope stability methods. Soil nailing method is a kind of combinational structure of steel bar and cement grouting. This method uses skin friction between adjacent ground and cement grouting to stabilize the slope. In this study, End-expanded soil nailing method was developed. This method consists of steel bar and anchor body attached at the tip of the nail. During construction, the anchor body at steel bar tip is settled to the ground through the expanding action. In this study, field pull-out tests were performed for un-grouting soil nailing and grouting soil nailing. From the test results, a wedge force of End-expanded soil nailing method was analyzed. And the behavior characteristics of End-expanded soil nailing were studied.

마찰돌기를 부착한 지오그리드의 인발특성 평가

문홍득(Hongduk Moon),유철호(Chulho Yoo) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회논문집 Vol.15 No.11

본 연구에서는 실트함유율과 상재하중에 따른 보강재(지오그리드)의 인발저항력의 변화를 알아보기 위하여 실트함유율이 각각 0 %, 17 %, 35 %, 수직하중이 각각 30 kPa, 60 kPa, 120 kPa인 형태로 그리드를 무보강과 마찰돌기 형태로 변화를 주어 인발시험을 시행하였다. 인발시험결과 일반 지오그리드의 경우 실트함유율이 증가하면 인발저항력이 감소되지만 마찰돌기를 부착한 그리드의 경우는 동일조건에서 약 20 %의 증가를 보이는 것으로 확인되었고, 상호작용계수는 실트함유량에 따라 0.7∼1.6의 분포를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 낮은 수직하중상태에서 보강토옹벽의 설계 시 마찰돌기 부착형 보강재는 뒷채움재료 특성에 따라 사용 길이를 감소시킬 수 있을 것으로 평가되었다. In this study, a series of pullout experiments were conducted on geogrid with attached passive reinforcement with respect to silt containments. Experiments were performed on man-made sand ground containing different silt of 0 %, 17 %, 35 % under various normal stresses 30 kPa, 60 kPa, 120 kPa respectively. The pullout test results showed that passive reinforcement increased the pullout strength over all silt contained condition and showed up to 20 % increases for same soil condition. The test results converted to the coefficient of interaction of pullout test to investigate the effect of reinforcement and the case of passive reinforcement showed 0.7∼1.6 distribution depend on a silt contents. Therefore it is concluded that the overall length of geogrid can be reduced under the low vertical stress conditions.

실트함유율에 따른 낙동강 모래의 불포화 함수특성곡선

문홍득(Moon Hongduk),김대만(Kim Daeman) 한국지반환경공학회 2011 한국지반환경공학회논문집 Vol.12 No.2

본 연구에서는 낙동강 모래를 상대밀도 40%, 60%, 80%, 실트 함유율 0%, 10%, 20%, 30%에 대한 함수특성곡선을 구하였다. 시험결과, 동일 실트함유율에 대해서는 상대밀도가 커질수록 그리고 동일 상대밀도에서는 실트함유율이 커질수록 체적함수비의 변화가 작게 나타났다. 기존의 경험식을 통해 구한 함수특성곡선과 시험에서 구한 결과를 비교하여 보면, van Genuchten(1980), Fredlund와 Xing(1994) 경험식에 의한 함수특성곡선은 시험결과의 경향과 비슷한 S자형 곡선을 나타내어 비교적 시험결과와 잘부합하였다. 특히 Fredlund와 Xing 경험식의 경우 상관계수(R²)가 모두 0.99로 나와 거의 일치하는 결과를 보였다. In this paper, we got soil-water characteristic curve(SWCC) of Nak-Dong River's sand respectively as relative density 40%, 60%, 80% and content of silt 0%, 10%, 20%, 30%. As a result, the more the sand densify in the same silt content and the more the sand has silt in the same relative density, the change of volume water content was decreased. we have known effect of silt contents for SWCC and verified existing empirical formula of SWCC. As experiment results of soil-water characteristic curves compared to the empirical solutions, the results of van Genuchten(1980) and Fredlund & Xing(1994) were well-matched showing S type curves with experiment results. Especially the empirical solution of Fredlund & Xing showed almost same results of the coefficient of correlation(R²) equal to 0.99.

실내 모형실험을 통한 콘크리트 폐침목 쌓기식 옹벽의 거동특성 분석

문홍득(Hongduk Moon),정연득(Youndug Jung) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2014 No.9

현장실험을 통한 파형강관의 하중재하에 따른 거동특성 분석

문홍득(Hongduk Moon),정연득(Youndug Jung) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2013 No.9

석회질 모래의 중금속 흡착특성

권민석(Minseok Kwon),문홍득(Hongduk Moon) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2013 No.9

자기이방성센서를 이용한 강판의 비파괴 응력 계측에 관한 연구

김대성(Kim, Daesung),문홍득(Moon, Hongduk  ),유지형(Yoo, Jihyeung) 한국지반환경공학회 2011 한국지반환경공학회논문집 Vol.12 No.11

최근 들어 자기이방성센서를 이용한 비파괴응력계측기법은 강교나 강관 등의 건설 분야에서 적용되어지고 있다. 또한 터널건설현장에서 이용되는 강지보재에 대해서도 적용한 사례가 있다. 본 연구에서는 일본에서 개발된 자기이방성센서와 스트레인 게이지를 이용하여 국산 강재인 SS400에 적합한 응력감도곡선을 도출하기 위해 강재하중재하실험을 수행하였다. 또한 자기이방성 센서를 이용한 비파괴 응력계측기법의 적용성을 평가하기 위하여 추가 강재하중재하실험과 수치해석을 실시하였다. 본 연구의 결과, 계측위치에 따라 자기이방성센서에서 측정된 출력전압과 스트레인 게이지로 측정된 응력의 평균을 이용하여 국산 강재인 SS400에 적합한 응력감도곡선을 도출하였다. 그리고 추가 강재하중재하실험과 수치해석을 비교한 결과, 자기이방성센서의 오차범위가 약 20MPa 정도임을 알 수 있었다. 자기이방성센서를 강재의 응력상태를 파악할 목적으로 사용할 경우, 강재의 항복응력의 레벨(245MPa)을 고려하면 공학적으로 충분한 정확도를 가지고 있다고 판단된다. 특히 자기이방성센서는 계측 센서가 부착되어 있지 않은 강구조물에서 잔류응력을 고려한 현재상태의 응력을 용이하게 파악할 수 있으며, 강구조물의 유지관리에 편리하게 적용이 가능함을 확인하였다. Recently, non-destructive stress measurement method using magnetic anisotropy sensor has been applied to the construction site such as steel bridges and steel pipes. In addition, steel rib used in the tunnel construction site was found to be possible to measure the stress by non-destructive method. In this study, steel loading experiments using magnetic anisotropy sensor developed in Japan and strain gauges were conducted to derive stress sensitivity curve for domestic steel SS400. Also, additional steel loading experiments and numerical analysis were performed for evaluation of applicability for non-destructive stress measurement method using magnetic anisotropy sensor. As a result of this study, stress sensitivity curves for domestic steel SS400 were derived using output voltage measured by magnetic anisotropy sensor and average of stress measured by strain gauges depending on the measurement location. And as a result of comparing additional steel loading experiments with the numerical analysis, error level of magnetic anisotropy sensor is around 20MPa. When considering the level of the yield stress(245MPa) of steel, in case of using magnetic anisotropy sensor in order to determine the stress status of steel, it has sufficient accuracy in engineering. Especially, magnetic anisotropy sensor can easily identify the current state of stress which considers residual stress at steel structure that stress measurement sensor is not installed, so we found that magnetic anisotropy sensor can be applied at maintenance of steel structure conveniently.

동결융해시험에 의한 “CSG” 재료의 장기강도 및 내구 특성

김광일(Guangri Jin),김기영(Kiyoung Kim),문홍득(Hongduk Moon),권혁춘(Hechun Quan) 한국지반환경공학회 2016 한국지반환경공학회논문집 Vol.17 No.12

시공기술의 발전과 더불어 댐 · 제방 건설과 환경문제가 크게 대두되고 있는 실정이다. 최근 여러 국가에서 댐 · 제방 건설시 골재, 시공성, 기초지반에 대한 요구가 상대적으로 높지 않은 CSG(Cemented Sand and Gravel)재료를 활발히 연구, 적용하고 있다. CSG 재료는 시공현장 하상골재, 현장에서 발생하는 암버럭 등을 인위적으로 입도조정하지 않고 최대골재 치수만을 선별하여 소량의 시멘트와 혼합하여 강도증가 및 급속시공이 가능하다. CSG 재료는 인위적인 석산개발 등에 의한 환경파괴를 최소화함으로써 환경부하저감 및 공사비 등의 측면에서 비교적 경제적이며 친환경적이다. CSG 재료의 외부환경은 일반콘크리트가 접하는 수화열환경과는 달리 건습반복, 동결융해 등의 환경에 노출되게 된다. 그러므로 댐 · 제방구조물의 중요성을 감안하여 CSG 재료의 내구성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 CSG 재료의 내구성에 대하여 고찰하고자 현장채취 CSG 코어재료에 대하여 동결융해 시험을 실시하였다. 시험결과, CSG 재료의 내구성 지수는 시멘트함량 0.4∼0.6kN/㎥의 경우 30∼40, 0.8∼1.0kN/㎥의 경우 40 이상으로 나타났다. 일축압축강도는 0.4∼0.6kN/㎥에서 동결융해 전의 30∼50%, 0.8∼1.0kN/㎥에서 동결융해 전의 40∼70%로 감소하는 것으로 나타났다. 결과적으로 시멘트함량 0.8kN/㎥ 이상의 경우 강도 및 내구성 측면에서 비교적 타당한 것으로 판단된다. With the development of construction technology, constructions of dam and levee (dike) as well as the environmental problems are becoming issues. Recently, many countries have tried to develop and used CSG (Cemented Sand and Gravel), which needs fewer requirements than others in aggregates, constructability and ground condition during the dam construction. Mixing up with small amount of cement, CSG is able to increase the strength and proceed accelerated construction without artificial gradation adjustment of riverbed aggregate and crushed rock on construction site. Thus, CSG can minimize environmental damage resulted from quarries mining and reduce cost of construction. Unlike heat of hydration condition that regular concrete usually met, CSG exposes to repeated dry-wet and freezing and thawing environment. Thus, consider the importance of structure of dam or levee, intensive study on the durability of CSG is needed. In this study, freezing and thawing experiment was carried out to evaluate the durability of CSG. In results, the durability factor of CSG is 30∼40 or >40 when the amount of cement is 0.4∼0.6kN/㎥ or 0.8∼1.0kN/㎥, respectively. The unconfined compressive strength is reduced to 30∼50% or 40∼70% when the amount of cement is 0.4∼0.6kN/㎥ or 0.8∼1.0 kN/㎥, respectively. Taken together, the strength and durability of CSG is reliable when the amount of cement is over 0.8kN/㎥.

변형률 연화모델과 현장계측을 이용한 저토피 NATM터널의 변형해석

이재호(Lee Jaeho),김영수(Kim Youngsu),문홍득(Moon Hongduk),김대만(Kim Daeman),김광일(Jin Guangri) 한국지반환경공학회 2007 한국지반환경공학회논문집 Vol.8 No.6

지표면 침하량, 침하 기울기 그리고 터널주변의 지반변위에 대한 관리와 예측은 도심지 터널 시공에 있어서 주요한 인자가 된다. 본 논문은 도심지 NATM터널의 변형거동에 대한 세밀한 분석을 위하여 사례분석과 수치해석적인 방법을 통하여 굴착에 따른 지반 평가와 거동 예측을 수행하였다. 수치해석적인 방법은 FLAC-2D 변형률 연화모델과 탄소성모델을 이용하였다. 현장계측은 지표면 침하와 지중변위를 수행하였으며, 계측결과는 시공중 설계물성치의 재설정에 이용되어졌다. The control and prediction of surface settlement, gradient and ground displacement are the main factors in urban tunnel construction. This paper carried out the estimation and prediction of ground behavior around tunnel due to excavation using computational method and case study in detail for the analysis of deformation behavior in urban NATM tunnel. Computational method was performed by FLAC-2D with strain softening model and elastic plastic model. Field measurements of surface subsidence and ground displacement were adopted to monitor the ground behavior resulting from the tunneling and these values were applied to modify tunnel design parameters on construction.