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신은철(Eun-Chul Shin),강정구(Jeong-Ku Kang),김성환(Sung-Hwan Kim) 한국토목섬유학회 2010 한국토목섬유학회 학술발표회 Vol.2010 No.4
최근 홍수에 대비한 호안이나 하천의 준설, 간척지 조성을 위한 해안매립 등으로 인해 기존제방을 증축하거나 신설하는 사례가 증가하고 있으며 이에 따른 경제적이면서도 자연친화적인 사면 침식방지 기술이 요구되고 있다. 토목섬유를 이용한 사면보강 공법은 콘크리트를 활용한 단순하고 획일적인 공법에서 탈피하여 사면침식을 효과적으로 방지하면서 자연경관을 훼손시키지 않고 아름답게 유지할 수 있는 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 하천사면이나 도로사면의 침식방지에 사용된 토목섬유의 사면보호 공법에 대하여 고찰하고 국내의 적용사례에 대하여 기술하였다. 제조기술의 발달과 함께 토목섬유가 가지는 차수(barrier), 여과(filtration), 배수(drainage), 보강(reinforcement), 분리(separation)등의 기능을 이용한 다양한 제품개발이 이루어지고 있다. 토목섬유를 이용한 기법은 사면보호, 침식방지, 지반보강 등 목적에 따라 특성이 다른 재료와의 복합적용, 재활용 소재를 이용한 재료개발, 부식이 가능한 천연섬유의 활용 등 기능적이고 자연친화적인 효과를 발휘할 수 있도록 개발되고 있다. 최근에는 친수환경조성을 위한 소하천이나 저수지, 제방, 산지도로의 사면보호 등에 천연섬유, 복합섬유, 지오셀, 지오텍스타일 백, 지오텍스타일 튜브 등을 이용한 사면보강이 이루어지고 있다. 사면의 침식방지를 위한 토목섬유 보강공법은 친환경적인 소재개발과 다양한 기능을 가진 복합섬유의 활용을 통해 기존에 적용되었던 제방보호공법의 단점을 보완하여 자연경관을 보호하면서 경제적이고 친환경적인 사면보호공법으로 발전하고 있다.
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박정준(Park Jeong-Jun),김성환(Kim Sung-Hwan),신은철(Shin Eun-Chul) 한국토목섬유학회 2008 한국지반신소재학회 논문집 Vol.7 No.2
토목공사를 수행함에 있어 토목섬유가 적용된 이후 토목섬유의 손상에 대하여 많은 관심이 되어왔다. 토목용 섬유제품인 지오텍스타일은 주변 환경조건에 노출되는 고분자 재료로서 분리, 보강, 여과, 배수 등의 기능을 가지며 현재 제방공사, 해안·하천의 호안공사, 간척공사 또는 도로, 철도 노상 안정 등의 분야에 광범위하게 이용되고 있다. 본 연구는 토목섬유매트의 현장 적용시 설계방법을 분석하였고, 설계시 고려되는 인장, 파열, 꿰뚫림, 인열강도의 관계와 더불어 인장강도와 봉합강도의 상관성에 대하여 평가하였다. 또한, 토목섬유매트 적용시 유효봉합율과 시험방법의 적정성, 경제성 등이 고려된 시공방법론 등을 제시하였다. Geosynthetic damage has attracted a major attention since the introduction of geotextiles for civil construction applications. Geotextile is one of the most useful and effective polymer material in civil construction works and the main function of geotextile is separation, reinforcement, filtering and drainage. Recently, because of the shortage of natural rock, traditional forms of river and coastal structures have become very expensive to build and maintain. This study tries to suggest the method of estimating valid stitching rate and the methodology of sea dyke construction over soft soils for more reasonable application of geotextile mat by studying tensile strength, bursting strength, punching strength, tear strength that are considered when analyzing and designing geotextile mat of a field.
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안동한(Ahn Dong-Han),유승경(You Seung-Kyong) 한국토목섬유학회 2010 한국지반신소재학회 논문집 Vol.9 No.4
일반적으로 초연약지반에서는 건설장비의 주행성 확보 등을 위하여 토목섬유와 같은 표층 보강재를 적용하게 된다. 그러나 최근 토목섬유로 표층 처리된 초연약지반의 거동에 관한 많은 고찰이 수행되어 왔지만 대부분의 연구에서 토목섬유와 지민의 경계조건을 적절히 표현하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토목섬유와 지반의 경계조건이 토목섬유로 표층 처리된 초연약지반의 거동에 미치는 영향에 대하여 수치해석적 고찰을 수행하였다. 수치해석에서는 토목섬유와 지반의 마찰에 대한 정제조건을 다양하게 표현하기 위하여 조인트 요소를 적용하였다. 수치해석의 결과는 기존의 실내모형실험 결과와의 비교를 통하여 그 신뢰성을 검증하였으며 파라메트릭 스터디를 통하여 토목섬유와 지반의 경계조건에 따른 초연약지반의 거동을 규명하였다. In general, ground surface strengthening such as using geotextile is needed to secure trafficability of construction equipment. There are many researches for mechanical beha-vior of very soft ground covered with geotextile, however, most of them are under the condition to fix geotextile completely. In this study, numerical analyses were carried out to figure out the effects of restricting conditions of geotextile on bearing mechanism of very soft ground covered with georexrile. In numerical analyses, joint elements were used to figure out the friction properties between ground and geotextile. The results of numerical analyses were compared with the results of model test. In conclusion, the effects of restricting conditions of geotextile on bearing mechanism of very soft ground covered with geotextile became clear.
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Stability Analysis of Earthen Dam and Landfill With Geosynthetics
신은철(Eun-Chul Shin),강신재(Sin-Jae Kang),만달(J. N. Mandal) 한국토목섬유학회 2009 한국지반신소재학회 학술발표회 Vol.2009 No.11
최근에 들어 토목섬유는 토목분야 전반에서, 특히 수공 구조물에서 다양하게 적용되어 지고 있다. 이러한 토목섬유의 수공학적 적용사례는 댐, 운하, 연못, 해안침식방지, 쓰레기매립장에 있어서 하부 불투수층 형성 그리고 오염물 처리 시설 등 그 적용범위가 광범위해지고 있다. 이러한 토목 구조물에 대한 토목섬유의 적용은 해당 구조물의 생애주기의 연장뿐만 아니라 건설비용의 절약과 시공성 향상을 도모할 수 있다는 장점이 있다. 대부분의 수공 구조물은 물과 접촉한 구조물인 만큼 물의 유입 및 흐름으로 인한 구조물의 대한 안정성을 확보해야 한다. 특히 쓰레기 매립장의 경우 발생된 침출수의 유출이 발생 될 경우 환경적, 사회적 비용을 지불하게 되므로 구조물의 설계시 침투해석이 수반되어야 하며 이에 대한 보강이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 토목섬유가 적용된 흙댐의 안전성 분석을 위하여 수치해석을 실행하였다. 또한 토목섬유가 적용된 쓰레기매립장의 침투에 대한 안정성 분석을 위한 프로그램을 개발 및 실행하였다. Visual basic C# 언어를 이용하여 프로그램을 구축하였으며 Landfill’s Slope Stability Model (LSS-M)으로 명명하였다. Koerner and Soong (2005, 1996 and 1998) , Qian et al. (2001) 등의 기본 방정식 및 설계방법을 적용하여 프로그램을 개발하였으며, 유사 프로그램 및 문헌자료의 비교를 통하여 본 프로그램의 해석능력을 평가하였다.
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이광우(Lee Kwang-Wu),조삼덕(Cho Sam-Deok) 한국토목섬유학회 2008 한국지반신소재학회 논문집 Vol.7 No.2
본 연구에서는 보강토옹벽 상부에 재하된 상재하중 및 보강재 종류의 변화에 따른 토목섬유 보강토옹벽의 벽체 변위 특성을 평가하기 위하여 일련의 모형실험을 수행하였다. 모형 보강토옹벽은 높이×길이×폭이 100㎝×140㎝×100㎝인 모형토조 내에 축조하였다. 모형 보강토옹벽 축조시 뒤채움흙으로는 통일분류법상 SM으로 분류될 수 있는 화강풍화토를 사용하였고, 보강재로는 인장강도 특성이 다른 3종류의 토목섬유 (지오네트 한 종류 및 지오그리드 두 종류)를 사용하여 총 7종류의 모형 보강토옹벽에 대한 실험을 수행하였다. 모형 보강토옹벽 축조후 상재하중 재하에 따른 벽체 변위를 LVDT를 이용하여 측정하였다. 모형실험 결과, 토목섬유 보강토옹벽의 최대 수평변위는 벽체 저면에서부터 0.7H지점에서 발생하고, 그 크기는 보강재의 인장강도가 증가할 수록 증가하는 것으로 나타났다. 또한 상재하중이 증가할수록 토목섬유 보강으로 인한 벽체변위의 감소율은 감소하였다. This paper describes the results of model experiments in the laboratory, which were conducted to assess the behavior characteristics of geosynthetic reinforced soil walls according to different surcharge loads and reinforcement types. The model walls were built in the box having dimension, 100 ㎝ tall, 140 ㎝ long, and 100㎝ wide. Three types of geosynthetics, geonet, geogrid A and geogrid B, are used as the reinforcements. Decomposed granite soil (SM) was used as a backfill material. Seven model walls are constructed and tested. After the construction of the model wall, the LVDTs are installed to obtain the displacements of the wall face. As the results of the model tests, the maximum horizontal displacements of the model walls occurred due to uniform surcharge pressure were measured at the 0.7H from the bottom of the wall. The more the reinforcement strength increases, the more the wall displacements decrease, and also the reduction ratio of the wall displacement decrease with increasing the surcharge pressure.
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이명호(Lee Myung-Ho),한중근(Han Jung-Geun),이재영(Lee Jai-Young) 한국토목섬유학회 2007 한국지반신소재학회 논문집 Vol.6 No.3
동전기토목섬유를 이용한 초연약지반의 개량은 일반적인 압밀공법에 비해 신속하게 저투수성 점토지반을 탈수시키며 강도증가를 유발하게 된다. 본 연구는 동전기토목섬유의 적용성을 조사하고자 스코틀랜드지방의 자연점토를 이용하여 일련의 실내실험을 수행하였다. 조사결과, 자중에 의한 압밀에 비해 전기삼투압에 의한 압밀이 빠르게 진행됨을 알 수 있었으며, 공급전압이 높을수록 신속하게 간극수의 탈수가 이루어졌으나 최종침하량은 적었으며, 동전기적 효과로 양극부근에서 산성화(pH?3)가 음극부근에서는 알칼리화(pH?11)가 일어났다. The major reason to employ electrokinetic geosynthetics is to take advantage of its ability to densify very low permeability materials in shorter time periods than ordinary seepage consolidation. A number of laboratory scale experiments was carried out with acrylic column using natural clayey soil. The testing results indicate that (1) the electrically induced settlement was faster than the gravitational one, (2) the higher the voltage, the faster the dewatering but the less final settlement, and (3) the pH extended as low as 3 in the anode section and as high as 11 near the cathode.
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