한국지반신소재학회 정관 외

편집부(편집자) 한국지반신소재학회 2016 한국토목섬유학회지 Vol.15 No.3

2016년도 회비 납부 안내 외

편집부(편집자) 한국지반신소재학회 2016 한국토목섬유학회지 Vol.15 No.4

연직배수재가 부분 관입된 점토지반의 피압에 따른 압밀 거동에 관한 연구

윤대호(Daeho Yun),Nguyen Ba Phu,김재홍(Jaehong Kim),김윤태(Yuntae Kim) 한국지반신소재학회 2016 한국지반신소재학회 논문집 Vol.15 No.1

부산 낙동강 하구 대심도 연약지반 아래에 피압대수층이 존재한다는 것이 많은 연구자들에 의해 관측되었다. 연약지반에 작용하는 피압은 압밀 속도, 압밀 침하량, 연직배수재의 성능 등에 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 피압의 작용 유 · 무에 따른 연직배수재가 부분 관입된 점토지반의 압밀 거동을 분석하였다. 연구를 수행하기 위해 일차원 대형 컬럼 장비를 이용한 실내실험과 유한요소 해석을 실시하였다. 실험 결과 피압이 작용하는 점토지반의 압밀 침하가 피압이 작용하지 않는 점토지반보다 더 크게 나타났으며, 과잉간극수압의 소산 속도는 더디게 나타났다. 또한 동일한 지반 조건을 이용하여 유한요소해석을 수행한 결과 실내 실험과 유사한 경향을 나타내었다. Many researchers reported that artesian pressure exists in thick soft ground of Busan Nakdong river estuary. Artesian pressure in soft ground could affect rate of consolidation, settlement and drainage capasity of prefabricated vertical drain(PVD). This paper investigated consolidation behaviors of soft ground with partially penetrated PVD subjected to artesian pressure. Laboratory tests with 1-dimensional large column equipment and their numerical analyses were carried out. Test results showed that the consolidation settlement of clay ground with artesian pressure was higher than that without artesian pressure. Due to artesian pressure, the dissipation rate of excess pore water pressure was reduced in soft ground with artesian pressure, especially at bottom part of clay ground. Numerical results were in good agreement with experimental test results.

흙막이 가시설의 거동 분석을 통한 안정성 확보 방안에 관한 연구

김광렬(Kwang-Leyol Kim),김유성(You-Seong Kim),김성수(Seong-Soo Kim) 한국지반신소재학회 2013 한국지반신소재학회 논문집 Vol.12 No.4

최근 해석프로그램과 시공기술의 발달에도 불구하고 많은 흙막이 가시설 공사현장에서 구조물의 붕괴로 인한 경제적·인적 피해가 발생하고 있다. 이번 연구 현장의 지반조사 결과는 원래 설계시 조사결과와 다른 것으로 나타났다. 이러한 경우에 지반조사 결과를 통해 산정된 매개변수는 오류가 있을 가능성이 있고, 그 지반정수를 활용하여 분석한 가시설 구조물의 거동분석도 비합리적임을 추정할 수 있다. 이번 연구에서는 가시설 구조물에 영향을 주는 매개변수에 대한 상관성을 탄소성해석법을 이용하여 분석하였다. 분석방법으로 탄소성해석법에 적용되는 주요 매개변수(점착력, 지반반력계수, 하중조건)를 변화시키고 그 변화로 인한 흙막이 가시설 재료(부재)의 거동을 분석하였다. 그 결과 점착력이 재료의 거동에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 흙막이 가시설의 설계에서 지반조사 결과와 실제 지반의 확인과 여러 매개 변수 중에서 점착력의 정확하고 합리적인 산정이 매우 중요함을 알 수 있었다. Recently despite the development of analysis program and construction technologies, collapse at the many earth retaining wall construction site of the structure due to the economic and human damage has occurred. The results of geothechnical investigation studies field, it was found to differ from the results of the original design. There may be errors parameters calculated from the results of ground investigation in such a case. And it can be estimated that it is irrational to behavior analysis of the earth retaining wall were analyzed by utilizing the parameters. And in this study, parameters that affect the earth retaining wall the correlations were analyzed using elasto-plastic method. Analysis method was changed various parameters (cohesion, subgrade reaction coefficient, load condition) applied to the elasto-plastic method. And due to a change in the behavior of earth retaining wall materials were analyzed. As a result, the cohesion greatly affects the behavior of earth retaining wall materials in various parameters. For this reason, the results of the geothechnical investigation, confirmation of the actual ground is very important in the design of the earth retaining wall. And, calculating accurate and reasonable of the cohesion of the various parameters is very important.

지반보강용 수용성파우치(PVP)의 활용을 위한 기초적 연구

정동호(Dongho Jung),김기호(Kiho Kim),김주헌(Joo-Hyun Kim),한중근(Jung-Geun Han) 한국지반신소재학회 2017 한국지반신소재학회 논문집 Vol.16 No.2

도시의 노후화에 따른 상하수도관의 파손사례가 점차 증가하면서 지반함몰의 발생도 크게 증가하고 있고 도시과밀화에 따른 건설과 굴착공사들이 빈번해지고 있다. 특히, 도심에서는 lifeline이 지하화 되면서 지중에서 굴착과 되메움에 따라 원지반의 안정상태가 불안정한 상태를 갖게 된다. 이를 해결하기 위한 방법으로 양호한 토사다짐이나 그라우팅에 의한 지반보강법이 적용되고 있지만 지하매설물의 파손에 따른 시기를 예측키 어렵고, 지반내 구조물의 탐사방법도 한계가 있어 지반함몰과 같은 위험요소를 해결하기는 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 사전에 위험요소를 제거하기 위한 방법의 일환으로 개발된 빈배합상태의 혼화재를 포함한 수용성폴리머파우치에 대해 지반보강 적용성을 평가하였다. 대기속에 보관가능한 파우치의특성과 지하수위내부에서의 수용성 및 일정시간내 융해됨에 따른 보강강도의 발현을 확인할 수 있었다. 이를 통해 상하수도관 매설시 뒤채움재에 혼합매설하는 경우, 지반내 물의상태에 따라 지반의 연약화를 방지가능할 수 있게 되었다. There have been a number of water and sewer pipe breakdown reports followed by ground subsidence. Also, the excavating works for construction due to overcrowding of city have been common. Particularly, in urban areas ground becomes unstable because of the lowered lifeline sinkage followed excavation and backfilling. In order to solve the problem, some reinforcement works for ground by rod tamping or grouting have been applied. However, it is hard to predict when the buried utilities in underground will be damaged. Also, there is a limit for the underground exploration and investigation methods. Therefore, in this study, the estimated about the water soluble polymer pouch including poor mixed admixture which is designed to eliminate the dangerous factors. The reinforcement strength of this method was confirmed by verifying three points: meltiness in a certain period, water solubility in the ground water level, and characteristics of the pouch, which can be stored in daily conditions. It is also proved that this method allows to keep the ground from getting weakened in the installation of water and sewer pipe along with back filling materials.

대형 깊은 기초의 지지거동 특성에 관한 연구

박춘식(Choon-Sik Park),정광민(Kwang-Min Jung) 한국지반신소재학회 2020 한국지반신소재학회 논문집 Vol.19 No.1

본 연구에서는 대형 구조물 기초 및 교량 하부기초로 사용이 증가되고 있는 현장타설말뚝 및 대형 Caisson 기초의 지반조건 변화에 따른 지지거동 특성에 대하여 분석하였다. 현장타설말뚝의 항복하중 분석법을 이용하여 산정한 허용지지력은 각 방법마다 서로 유사한 허용지지력을 산정하는 것으로 분석되었다. 또한 극한하중 분석법으로 산정한 허용지지력은 각 방법에 따라 지지력의 차이가 큰 것으로 분석되었고, 기존의 유사 사례현장을 분석하여 재하하중과 침하량에 관한 관계를 제시하였으며, 이를 통하여 향후 설계 및 시공시 말뚝의 침하특성을 평가하기 위한 경험식으로 유용하게 활용 가능할 것으로 판단된다. 또한 대형케이슨의 침설시 발생하는 지반반력 분포에 대해 검토한 결과 풍화암층 구간은 기초 모서리부에서 항복이 발생된 후 지반반력이 감소하여 거의 일정한 지반반력 분포를 나타내었으며, 기반암층 구간에서는 중앙부의 지반반력 증가로 인해 기초 중앙부가 아래로 볼록한 형태의 지반반력 형태로 변형되었다. 이와 같은 결과를 이용하여 Fang(1991) 및 Kőgler(1936)가 기존에 제시한 이론을 증명하였다. In this study, the characteristics of support behavior according to the change of ground condition of the cast-in-place pile and the large Caisson foundation, which are increasingly used as foundations of large structures and bridges. the allowable bearing capacity calculated using the yield load analysis method was analyzed to calculate similar allowable bearing capacity for each method. In addition, the allowable bearing capacity calculated by the ultimate load analysis method was found to have a large difference in bearing capacity for each method. Through this point, it can be usefully used as an empirical formula for evaluating the settlement characteristics of piles in future design and construction. In addition, as a result of examining the ground force distribution during sedimentation of large caissons, the section of the weathered rock layer showed almost constant ground force distribution as ground forces decreased after yield occurred at the base corner. And in the bed rock layer section, the foundation’s center was transformed into a ground force in the form of a convex downward due to an increase in the ground resistance of the central part. Using these results, the theory previously presented by Fang (1991) and Kőgler (1936) was proved.

시멘트혼합처리공법이 적용된 지반의 수치해석 방법에 관한 연구

김병일,홍강한,김영선,한상재 한국지반신소재학회 2018 한국지반신소재학회 논문집 Vol.17 No.4

복합지반 설계법은 계산이나 수치해석시 적용하기 편리하여 시멘트혼합처리공법의 설계시 많은 설계자들에 의해 적용되고있다. 그러나, 복합지반 설계법은 다짐말뚝공법(SCP, GCP)에 관하여 개발된 것으로 시멘트혼합처리공법에 대한 시험시공등의 실제 결과와의 비교 분석은 미미하다. 본 연구에서는 2차원 유한요소 수치해석을 통해 복합지반 해석법, 개별말뚝해석법등 다양한 해석법의 결과를 실측과 비교 분석하였다. 본 연구 결과, 지표면에서의 침하는 Plate 요소만을 적용하는 방법의침하량이 실측에 비해 크게 예측되었고, 기타 방법은 유사한 것으로 나타났다. 개량지반 직하부에서만 발생된 침하량의 크기가크게 나타났고, 침하량, 수평변위 및 지반반력 등에 대하여 실측과 수치해석 결과를 비교하면 등가벽 개념의 개별말뚝 해석법이 가장 유사한 것으로 나타났다. 복합지반법의 경우 응력전이(지반아칭) 현상을 예측하지 못하였고, 수평변위를 과대 예측하는 것으로 나타났다. Since the composite ground design method is easy to apply for calculation or numerical analysis, it is applied to the design of cement mixing methods. However, the comparison studies between analysis and actual results such as a trial test and construction for the cement mixing method are few because the composite ground design method was developed for the compaction pile (SCP, GCP) methods. In this study, the results of various analysis methods, such as the composite ground analysis method (1 case) and the individual pile method (3 cases), were compared with actual measurements through a two-dimensional finite element numerical analysis. In case of the surface settlements, the results of study show that the individual plate method was larger than the actual measurements, while other methods are similar. The settlements at the under ground of the improved area is overestimated in all analysis methods. When comparing numerical analysis results for the horizontal displacement, and ground reaction forces, the individual pile method in equivalent wall concept was found to be the most similar to the measurements. The composite ground method was not able to predict the behavior of stress transfer (Arching effect) and it turned out that the prediction of horizontal displacement was too large.

심층혼합공법의 최저 개량 심도 결정에 관한 해석적 연구

박춘식(Choon-Sik Park),송지원(Ji-Won Song) 한국지반신소재학회 2020 한국지반신소재학회 논문집 Vol.19 No.1

연약지반 개량 공법 중 심층혼합공법에 대한 설계 기법으로는 복합지반으로 해석하는 방법과 말뚝지반으로 해석하는 방법이 있다. 그러나 이러한 해석에 대한 비교 연구는 부족한 실정으로 설계 시 해석 기준을 명확하게 정의 내리는 것에 어려움이 있다. 본 연구에서는 2차원 및 3차원 해석을 통해 성토 높이와 연약지반의 심도, 보강구간의 치환율을 변화시키며 각 조건별로 복합지반과 말뚝지반을 가정하여 해석하였다. 그 결과 최저 개량 심도는 3차원 해석에 비해 2차원 해석 결과가 6.85∼9.08% 더 깊은 결과를 도출하였다. 또한 말뚝지반 해석의 경우 복합지반 해석에 비해 개량 심도는 12.22∼14.45% 더 깊은 것을 확인하였다. 이 결과를 통하여 보다 정확한 설계를 위해서는 2차원 해석보다는 3차원 해석을 실시해야 하고, 경제적인 설계를 위해서는 복합지반으로 해석해야 하며, 안정적인 설계를 위해서는 말뚝지반 해석을 실시해야 된다고 판단된다. Design techniques for the deep mixing method, one of the soft ground improvement methods, include two ways to interpret the ground as composite ground and pile ground. However, since comparative studies on these two approaches are insufficient, it is difficult to clearly define the analysis criteria in the design. In this study, two-dimensional and three-dimensional analyses have been performed with different conditions. The three conditions, the embankment height, depth of soft ground, and replacement ratio of reinforcement zones were varied and the analysis was performed on the basis of the assumption of composite ground and pile ground for each condition. As a result, the minimum depth of improvement in the twodimensional analysis was deeper by 6.85∼9.08% than in the three-dimensional analysis. The pile ground analysis showed that the depth of improvement was deeper by 12.22∼ 14.45% than the composite ground analysis. Based on these results, it is concluded that for more accurate design, three-dimensional analysis should be performed rather than two-dimensional analysis. also, it is judged that necessary to analyze the ground as composite ground for economical design, and as the pile ground analysis for stable design.

CCTV 및 GPR을 이용한 하수관로 결함 및 지반함몰 위험성 평가

이대영(Dae-Young Lee) 한국지반신소재학회 2018 한국지반신소재학회 논문집 Vol.17 No.3

도심지 지반함몰 현상은 최근 5년간 그 빈도수가 급속히 증가하고 있다. 지하공동의 발달은 지표 침하를 발생시키고 그로 인한 포장재의 취성파괴를 유발시킨다. 본 연구는 도심지 지반함몰의 주원인인 노후화된 하수관로 손상에 의한 지반침하를 예방하기 위한 평가기법 개발 기초연구 이다. 이를 위해 본 연구에서는 노후하수관로 하수관로 CCTV 조사를 통해 지반침하발생 위험구간에 대해서 GPR 조사를 수행하였다. 하수관로 CCTV 조사와 GPR조사 결과를 통해 노후하수관로의 파손, 이음부 이탈, 토사퇴적 부위에서 지반 이상신호를 확인 할 수 있었다. GPR 조사를 통해 노후하수관로 주변 지반의 공동발생 가능성과 지반이완상태를 평가하였다. 본 연구결과를 통해 CCTV와 GPR 데이터의 결과를 이용한 상관관계 평가방법을 이용하면 하수관로 손상으로 인한 지반침하를 예방할 수 있을 것으로 판단된다. Recently, increasing number of urban ground subsidence occurrences has been identified. This situation is mainly due to the increased number of underground cavities. This study is intended to develop the method that prevents ground settlement caused by deteriorated or damaged sewers, which are the main cause of land subsidence. To that end, GPR exploration was conducted using CCTV monitoring of deteriorated sewer at the location with high settlement potential. Through such CCTV monitoring and GPR investigation, abnormal ground behavior was monitored at the site where sewer was damaged, joint was cracked and soil was deposited. According to site investigation in this study, evaluation method using correlation analysis of CCTV monitoring and GPR investigation results is expected to prevent ground settlement attributable to damaged sewer.

수치해석을 이용한 모래다짐말뚝 치환율에 따른 호안 구조물의 거동 분석

김병일(Byoung-Il Kim),봉태호(Tae-Ho Bong),한진태(Jin-Tae Han),장영은(Young-Eun Jang) 한국지반신소재학회 2018 한국지반신소재학회 논문집 Vol.17 No.3

모래다짐말뚝은 연약 지반에 조립질 재료로 채워진 말뚝 형태의 치환재료 시공을 통해 지반의 안정성을 확보하기 위한 목적으로 활용되는 지반개량 공법이다. 육상 및 해상의 연약지반 개량을 목적으로 꾸준히 사용되고 있는 모래다짐말뚝의 거동 특성은 지반 조건, 설치 방법 및 시공 형태에 따른 치환율 등에 의해 결정된다. 그러므로 모래다짐말뚝의 지지력 및 거동특성에 따른 안정성을 확보하기 위해서는 기존의 설계 식뿐만 아니라 시공 현장의 특성 및 영향 인자 등을 고려해 종합적으로 검토되어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 모래다짐말뚝 시공 중 예상치 못한 말뚝의 과다 변위가 발생한 국내 현장의 호안 축조 현장조건을 바탕으로 수치해석을 수행하고, 모래다짐말뚝의 치환율에 따른 지반의 변위 특성을 기존 제안식과 비교하였다. 해석결과 모래다짐말뚝의 치환율이 증가하여도 호안 구조물의 수평변위가 교대 말뚝 변위의 기준값을 초과할 수 있는 것으로 나타났으며, 이러한 지반 치환율에 따른 구조물의 거동 특성은 기존의 모래다짐말뚝 지지력 산정식에는 반영되지 못함을 확인하였다. 그러므로 모래다짐말뚝 시공 후에는 현장 시공성 확인을 병행하여 SCP 복합지반의 안정성을 검토해야 할 것으로 나타났다. Sand compaction pile (SCP) is a ground improvement method which is used to secure the stability of the soft ground by using a type of replacement pile filled with coarse grained material. The behavior characteristics of the SCP, which is frequently used for improving both the onshore and offshore ground, is governed by the ground condition, the installation method, and replacement ratio. Therefore, the stability of the SCP in terms of the bearing capacity and displacement needs to be evaluated considering both the design values and in-situ conditions of construction site. In this study, numerical analysis is carried out based on the conditions of 00 revetment construction site in South Korea where unexpected displacement occurred during construction of SCP. Based on the analysis results, the displacement of the revetment structure according to the replacement ratio of the SCP was compared to the result calculated from design formulas. The results showed that the lateral displacement can be exceeded the reference value from proposed criteria regardless of increased replacement ratio of SPC. It is also confirmed that the behavior of the structure according to the replacement ratio of SPC in not reflected in the existing calculation methods. Therefore, the stability of the SCP composite ground should be examined through the site inspection after the SCP construction.