한국지반신소재학회 논문집 · 한국지반신소재학회

Research Article

Numerical Analysis of Debris Flow Using Drone Images and NFLOW
드론 영상 및 NFLOW를 활용한 토석류 수치해석 연구

Seungjoo Lee, Hyuntaek Lim, Moojae Lim, Eungbeom Lee, Kang-Il Lee, Yongseong Kim
이승주·임현택·이무재·이응범·이강일·김용성

본 연구에서는 토석류 매커니즘 분석을 위해 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 기법을 사용하여 토석류 수치해석을 수행하고 선행연구와 비교하여 토질정수의 적용성을 검증하였다. 또한, 자굴산 ... + READ MORE

본 연구에서는 토석류 매커니즘 분석을 위해 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 기법을 사용하여 토석류 수치해석을 수행하고 선행연구와 비교하여 토질정수의 적용성을 검증하였다. 또한, 자굴산 유역 계곡부를 대상으로 드론을 이용하여 항공사진측량을 수행한 후 이를 기반으로 지형모델을 생성하고 NFLOW를 활용하여 토석류 수치해석을 수행한 후 결과값을 위성 영상 기반의 기존의 방법과 비교·분석하였다. 본 연구 결과, 드론 영상 및 NFLOW를 활용한 수치해석 기법은 위성 영상 기반의 기존 방법보다 실제 지형을 잘 반영할 수 있어 토석류 영향 예측에 적용성이 높은 것으로 나타났다. 따라서 드론 영상 및 NFLOW를 활용한 토석류 분석 기법은 사방댐 위치선정 등 토석류 예방 대책 수립 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. In this study, numerical analysis of debris flow was performed using the SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) technique to analyze the mechanism of debris flow, and the applicability of soil parameters was verified by comparison with previous studies. In addition, after performing aerial photographic survey using a drone, a topographic model was created based on this survey to check the applicability of the site to the valley part of Jagul Mountain basin. And after numerical analysis of debris flow was performed using NFLOW, and the result was compared and analyzed with the existing satellite image based method. As a result of this study, the numerical analysis method using drone image and NFLOW was found to have a higher applicability to predicting the impact of debris flow, because it can reflect the actual topography better than the existing method based on satellite imagery. Therefore, it is considered that this study can be used as basic data to establish the preventive measures for debris flow such as location selection of the eruption control dam. - COLLAPSE

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September 2020
Research Article

The Numerical Analysis on the Behaviour of Combined Sheet Pile in the Reclaimed Ground Mixed by Sandy Soil and Clayey Soil
사질토와 점성토가 혼재하는 해안 매립지반에서 조합형 Sheet Pile의 거동에 관한 해석적 연구

Byung-Il Kim, Young-Sun Kim, Sang-Jae Han, Eon-Sang Park
김병일·김영선·한상재·박언상

본 연구에서는 사질토와 점성토가 혼재하는 해안 매립지반에서 조합형 Sheet Pile 공법의 설계법을 고찰하였고 지반 굴착시의 거동을 해석하였다. 조합형 Sheet Pile 공법의 형태 ... + READ MORE

본 연구에서는 사질토와 점성토가 혼재하는 해안 매립지반에서 조합형 Sheet Pile 공법의 설계법을 고찰하였고 지반 굴착시의 거동을 해석하였다. 조합형 Sheet Pile 공법의 형태(Built up, Interlocking, Welding) 및 해석방법(엄지말뚝법, 연속벽법)에 따라 흙막이 가시설의 예측 거동이 상이함을 탄소성 해석으로부터 확인하였다. Sheet Pile(측면말뚝) 부재력의 경우 연속벽체 해석법의 결과가 가장 보수적인 결과를 예측하였다. 조합형 Sheet Pile 공법의 최대 부재력을 토대로 각 부재별 응력비(발생/허용)를 분석하면 측면말뚝의 경우 휨, 버팀보의 경우 조합응력에서 최대값을 나타내었다. 유한요소해석결과 측면말뚝의 부재력은 단기 유효응력 해석 조건에서 가장 크게 나타난 반면, 버팀보의 압축력은 압밀 해석에서 크게 나타났다. 탄소성 해석과 유한요소해석 결과를 비교하면, 측면말뚝의 전단력과 버팀보의 축력은 탄소성 해석에서 크게 평가되었고, 측면말뚝의 휨은 유한요소해석의 단기 유효응력 조건에서 가장 큰 것으로 나타났다. 또한, 측면말뚝의 변위는 탄소성 해석보다는 유한요소해석에서 더 크게 예측되었다. In this study, the design method of the combined sheet pile was considered in the coastal landfill where sandy and clayey soils are mixed, and the behavior in excavation was analyzed. It was confirmed from the elasto-plastic analysis that the predicted behavior of the temporary facilities of earth retaining differs according to the type of the combined sheet pile method (Built up, Interlocking, Welding) and the analysis method (soldier pile method, continuous wall method). In the case of sheet pile member force, the results of the continuous wall analysis method predicted the most conservative results. When the stress ratio (calculation/allowance) of each member was analyzed based on the maximum member force of the combined sheet pile method, the maximum value was obtained for bending moment in the side pile and combined stress in the case of the strut. As a result of finite element analysis, the member force of the side pile was the largest in the short-term effective stress analysis condition, while the compressive force of the strut was large in the consolidation analysis. When comparing the results of the elasto-plastic analysis and the finite element analysis, the shear force of the side pile and the axial force of the strut were greatly evaluated in the elasto-plastic analysis, and the bending moment of the side pile was the largest in the short-term effective stress condition of the finite element analysis. In addition, the displacement of the side pile was predicted to be greater in the finite element analysis than in the elasto-plastic analysis. - COLLAPSE

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September 2020
Research Article

Lateral Bearing Characteristics of Large Diameter Drilled Shafts by Casing Reinforcement Condition Using Non Linear Analysis
비선형해석을 이용한 케이싱 보강조건에 따른 대구경 현장타설말뚝의 수평거동특성

Jin-Ho Yoo, In-Jong Moon, Kang-Il Lee
유진호·문인종·이강일

대구경 현장타설말뚝의 경우 수평지지특성은 중요한 요소이며 이를 증가시키기 위한 방안은 말뚝의 인접지반을 개량하여 강성을 증가시키는 방법과 말뚝 자체의 강성을 증가시키는 방법이 있다 ... + READ MORE

대구경 현장타설말뚝의 경우 수평지지특성은 중요한 요소이며 이를 증가시키기 위한 방안은 말뚝의 인접지반을 개량하여 강성을 증가시키는 방법과 말뚝 자체의 강성을 증가시키는 방법이 있다. 이중 말뚝체에 케이싱을 보강하여 강성을 증가시키는 방법이 많이 제안되고 있는 추세이지만 이와 관련된 연구는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지반조건에 따라 대구경 현장타설말뚝의 적정 케이싱 보강길이를 평가하기 위해 비선형해석을 이용하여 지반조건별로 케이싱 보강길이에 따른 수평지지특성을 연구하였다. 그 결과 대구경 현장타설말뚝의 수평지지특성은 케이싱 보강 길이비(κ)가 1.2인 경우 가장 효과적이며 지반조건에 따라서는 느슨한 지반일수록 큰 보강효과를 나타내었다. The lateral bearing characteristics are important factors in the case of large diameter drilled shafts and the measures to increase this are to improve the adjacent ground of the pile to increase the rigidity and to increase the rigidity of the pile itself. There are many suggestions for increasing rigidity by reinforcing casing on the pile, but few studies have been done related to this. Therefore, in this study, the lateral bearing characteristics according to casing reinforcement length were studied for each ground condition using non-linear analysis to evaluate the appropriate casing reinforcement length of the large diameter drilled shafts depending on the ground conditions. As a result, the lateral bearing characteristics of the large diameter drilled shafts are most effective if the casing reinforcement length ratio is 1.2, and depending on the ground conditions, the more loose the ground, the greater the reinforcement effect. - COLLAPSE

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September 2020
Research Article

Experimental Study on Soft Ground with DCM Column
DCM 타설 지반에 관한 실내모형실험

Gigwon Hong
홍기권

본 연구에서는 연약지반에 설치된 DCM 개량체의 개량효과를 개량형식에 따라 정량적으로 비교하기 위하여 일련의 실내모형실험을 수행하였다. 즉, 무보강 및 3종류의 DCM 개량체 형식에 ... + READ MORE

본 연구에서는 연약지반에 설치된 DCM 개량체의 개량효과를 개량형식에 따라 정량적으로 비교하기 위하여 일련의 실내모형실험을 수행하였다. 즉, 무보강 및 3종류의 DCM 개량체 형식에 대한 상재하중 재하에 따른 지반 거동을 재현하고, 지반의 침하량 및 측방변위량을 분석함으로써 DCM 개량형식에 따른 연약지반의 거동을 평가하였다. 먼저, 모형지반에 대한 성토하중 재하시험 결과 무보강의 경우에는 작은 하중 증가에도 침하가 급격히 발생한 반면에, DCM 개량체가 적용된 경우에는 상대적으로 적은 침하가 발생하였다. 그리고 상재하중 증가에 따른 지반의 측방유동 거동을 분석한 결과, 무보강의 경우에는 작은 하중 증가에도 불구하고 측방변위가 크게 발생되었다. 그러나 DCM 개량체가 적용된 경우에는 상대적으로 적은 측방유동이 발생되었으며, 동일한 하중조건에 대한 측방유동 발생량의 크기는 말뚝식, 벽식, 격자식의 순으로 나타남을 확인하였다. 따라서 격자식 DCM 개량체가 적용된 경우가 측방유동에 대하여 우수한 지반개량효과를 나타낸 것으로 평가되었다. This study described the result of laboratory model tests, in order to compare the improvement effect of the DCM column installed on the soft ground according to DCM column type. In the laboratory model test, the non-reinforced type and the 3 types of DCM column were applied, and the behavior (settlement, lateral flow) of soft ground was evaluated under the surcharge load condition for each type. The settlement evaluation result showed that the settlement of soft ground without DCM column occurred rapidly under the low load condition, but the settlement of the soft ground with the DCM column had relatively small settlement. The evaluation result of lateral flow in the soft ground showed that the soft ground with DCM column had lower lateral displacement than the soft ground without DCM column. Especially, the lateral displacement under the same load condition decreased in the order of pile type, wall type, and grid type. Therefore, it confirmed that the improvement effect of soft ground was excellent when the DCM of grid type was applied for settlement and lateral flow. - COLLAPSE

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September 2020