• Research Article

    Evaluation of Lateral Subgrade Reaction Coefficient Considering Empirical Equation and Horizontal Behavior Range of Large Diameter Drilled Shaft

    경험식을 통한 대구경 현장타설말뚝에 대한 수평지반반력계수와 수평거동 영향범위의 평가

    Woo-Yeol Yang, Tae-Hyun Hwang, Bum-Joo Kim, Seong-Bak Park, Kang-Il Lee

    양우열, 황태현, 김범주, 박성백, 이강일

    대구경 현장타설말뚝의 수평지지 특성은 말뚝의 강성, 인접지반의 수평지반반력에 따라 크게 좌우된다. 특히 말뚝설계 시 많이 활용되는 경험적인 수평지반반력계수는 그 결과의 값에 따라서 ... + READ MORE
    대구경 현장타설말뚝의 수평지지 특성은 말뚝의 강성, 인접지반의 수평지반반력에 따라 크게 좌우된다. 특히 말뚝설계 시 많이 활용되는 경험적인 수평지반반력계수는 그 결과의 값에 따라서 지지력의 차이가 크므로 수평지지력을 평가하는 데 매우 중요한 요소임에도 불구하고 대구경 현장타설말뚝에 대한 지반반력계수의 평가가 미흡한 실정이다. 또한, 말뚝의 취약부인 수평하중에 대한 영향범위와 최대 모멘트의 발생위치는 서로 상관관계가 있을 수 있고, 수평하중에 대한 말뚝의 보강영역을 판단하는데 주요 고려사항임에도 기존 연구에서는 이 관계에 대해 평가되지 않았다. 이에 본 연구는 대구경 현장타설말뚝의 수평지반반력계수를 평가하고, 말뚝의 영향범위(1/β)와 최대 모멘트의 발생위치(zm)의 관계를 조사하고자 대구경 현장타설말뚝에 대한 현장시험과 비선형 해석을 수행하였다. 연구결과, 대구경 현장타설말뚝의 수평지지력은 경험식을 통한 산정결과에 따라 최대 190%정도 차이를 보였다. 또한, 말뚝의 수평거동에 대한 영향범위와 최대 모멘트의 발생위치의 관계는 지반조건에 따라 선형적 관계인 것으로 평가되었다.   The lateral bearing characteristics of large diameter drilled shaft depend greatly on the stiffness of the pile, horizontal subgrade reaction of adjacent ground. In particular, the empirical evaluation results of the horizontal subgrade reaction coefficient which are widely used in pile design are very important factors in evaluating the lateral bearing capacity of drilled shaft because the difference in bearing capacity depends on the estimated result. Nevertheless, the evaluation of the horizontal subgrade reaction coefficient on the large diameter drilled shaft is insufficient. In addition, although the range of influence and the location of the maximum moment which is the weaken zone on the pile may be correlated and relationship of these are major consideration in determining the reinforced zone of drilled shaft, the previous studies have not been evaluated it. In this study, the field test and nonlinear analysis of large diameter drilled shaft were performed to evaluate the horizontal subgrade reaction coefficient and to investigate the relationship between the influence range 1/β of the pile and the location of the maximum moment zm. In the result, the lateral bearing capacity of drilled shaft showed a difference in results by about 190% according to the empirical equation on the horizontal subgrade reaction coefficient. And the relationship between the influence range of the pile and the location of the maximum moment was evaluated as a linear relationship depending on the soil density. - COLLAPSE
    June 2020
  • Research Article

    A Study on the Reinforcement Effect Analysis of Aging Agricultural Reservoir using Surface Stabilizer

    표층안정재를 사용한 노후 농업용 저수지의 보강효과 분석에 관한 연구

    Jae-Hong Kim, You-Seong Kim, Dae-sung Cho

    김재홍, 김유성, 조대성

    우리나라는 농업용수의 공급을 위해 소규모의 저수지가 건설되어 있으나 대부분이 준공년도로부터 50년 이상 경과된 것으로 조사되고 있어 노후화가 심각한 상황이다. 노후된 농업용 저수지의 ... + READ MORE
    우리나라는 농업용수의 공급을 위해 소규모의 저수지가 건설되어 있으나 대부분이 준공년도로부터 50년 이상 경과된 것으로 조사되고 있어 노후화가 심각한 상황이다. 노후된 농업용 저수지의 경우, 누수 및 비탈면의 활동 등 심각한 결함이 발생하는 사례가 조사되고 있어 안전상 매우 취약한 문제가 있다. 이에 따라 국내에서는 그라우팅 공법을 활용하여 노후된 농업용 저수지의 보강이 이루어지고 있다. 그러나 그라우팅 공법의 주입재로 사용되는 시멘트는 생산과정에서 천연자원의 소비와 다량의 온실가스가 발생하고, 주입량, 배합비, 주입압력 등 다양한 요인에 의해 충분한 보강이 이루어지지 않는 문제가 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 재료 및 공법의 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 도로와 철도 비탈면의 안정성 확보를 위해 사용되고 있는 표층안정재에 대해 실내시험을 수행하고, 시험결과와 프로그램 해석결과를 분석하여 표층안정재를 노후 농업용 저수지의 보강재료로 사용하는 경우 보강효과를 검토하였다. 실내시험 결과, 표층안정재의 혼합비가 증가함에 따라 점착력은 증가하였으나, 혼합비 9% 이상에서는 뚜렷한 증가가 나타나지 않아 점착력의 증가가 가능한 최대 혼합비는 9%인 것으로 분석되었다. 또한 프로그램 해석결과에서는 노후 농업용 저수지의 비탈면 1.0m를 보강하는 경우 안전율이 약 1.4배 증가하여 표층안정재를 사용한 노후 농업용 저수지의 보강은 충분히 가능한 것으로 나타났고, 보강방법으로는 비탈면과 비탈면 하부를 동시에 보강하는 것이 가장 적절한 것으로 나타났다.   In Korea, small reservoirs have been constructed for the supply of agricultural water, but most of them have been over 50 years from the year of construction. Aging agricultural reservoirs are being investigated for serious defects such as leaks and movements in slope, which are very vulnerable to safety. Accordingly, grouting methods are used to reinforce aging agricultural reservoirs in Korea. However, cement used as a grouting injection material consumes natural resources and generates a large amount of greenhouse gases during production. In addition, there is a problem that sufficient reinforcement is not made due to various factors such as the injection amount, the compounding ratio, the injection pressure, and etc. Therefore, due to these problems, the development of new materials and methods that can replace the grouting method and cement is required. In order to solve these problems, this study conducted an laboratory test on the surface stabilizer used to secure the stability of road and rail slopes. In addition, the program was analyzed and the reinforcing effect was examined when the surface stabilizer was used as reinforcement material for aging agricultural reservoir. As a result of the laboratory test, when the surface stabilizer is mixed, the increase of cohesion is possible up to 9% and there is no change in the friction angle. The results of the program analysis showed that the 1.0m reinforcement of slopes increased the factor of safety by 1.4 times, making it possible to reinforce the aging agricultural reservoir using surface stabilizers. And as a reinforcement method, it was analyzed that it is most appropriate to reinforce the slope and the bottom of slope simultaneously. - COLLAPSE
    June 2020
  • Research Article

    Acid Rock Drainage Generation Capacity of Tertiary Mudstone in Pohang Basin

    포항분지 제3기 이암의 산성배수 발생 능력

    In-Woo Baek, Jae-Gon Kim, Young-Suk Song, Tae-Hyung Kim

    백인우, 김재곤, 송영석, 김태형

    본 연구에서 포항 제3기 이암의 실내시험을 통해 기본적인 특성과 산성배수 발생능력을 파악하였다. XRF 분석 결과 SiO2 성분이 약 60%로 가장 많이 ... + READ MORE
    본 연구에서 포항 제3기 이암의 실내시험을 통해 기본적인 특성과 산성배수 발생능력을 파악하였다. XRF 분석 결과 SiO2 성분이 약 60%로 가장 많이 포함되어 있으며, 다음으로 Al2O3와 Fe2O3 순으로 산성배수 발생 개연성이 높은 산화물이 많이 존재함을 알 수 있다. XRD 분석 결과 이암이 황철석(FeS2)을 포함하고 있어 산성배수 발생 개연성이 높은데, 유도결합플라즈마 분광분석기(ICP)로 분석 결과에서도 이암 시료에서 Fe2+ 이온이 높게 측정되었다. 이온 크로마토그래피(IC)로 측정한 음이온 분석 결과 모든 이암 시료 SO42-농도가 높게 측정되었다. 원소 분석결과 총 황(S) 함량이 높아 최대 산 발생량(MPA) 계산 결과 1% 이상으로 산성배수 발생 위험이 높게 나타났다. 결론적으로 제3기 이암은 시료에 따라 다소 차이가 있으나 전반적으로 산성배수 발생능력이 높은 것으로 나타났다.   This study determines the basic properties and acid rock drainage generation capacity of Pohang tertiary mudstone through laboratory experiments. According to X-ray fluorescence (XRF) analysis results, the mudstone of this area mostly comprised of SiO2 with a proportion of approximately 60%, followed in order by Al2O3 and Fe2O3. As such, it is clear that there is an abundance of aluminosilicates with a high probability of generating acid rock drainage. The XRD analysis showed that the mudstone contains pyrite (FeS2), it is highly likely to generate acid rock drainage, and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES) analysis results showed that the mudstone samples contained a high amount of Fe2+ ions. As a result of anion analysis measured by ion chromatography (IC), all mudstone samples were measured to have high SO42- concentrations. According to elemental analysis, the total sulfur (S) content was high, which in turn indicates a high risk of acid rock drainage generation reflected by a maximum potential acidity (MPA) higher than 1%. All in all, although there were slight deviations between the tertiary mudstone samples, overall, the samples exhibited high acid rock drainage generation capacities. - COLLAPSE
    June 2020
  • Research Article

    Dynamic Response Characteristics of Embankment Model for Various Slope Angles

    다양한 경사를 가지는 제방모형의 지반 증폭 특성

    Hoyeon Kim, Yong Jin, Yonghee Lee, Hak-sung Kim, Daehyeon Kim

    김호연, 김용, 이용희, 김학성, 김대현

    본 연구는 제방모형의 사면 경사에 따른 가속도 증폭특성을 분석하기 위하여 진동대 실험을 수행하였으며, 경계조건의 영향을 최소화할 수 있는 연성토조를 활용하였다. 제방모형의 수직 ... + READ MORE
    본 연구는 제방모형의 사면 경사에 따른 가속도 증폭특성을 분석하기 위하여 진동대 실험을 수행하였으며, 경계조건의 영향을 최소화할 수 있는 연성토조를 활용하였다. 제방모형의 수직 대 수평 경사는 각각 1:1, 1:1.5, 1:2로 설정되었으며, 위치에 따른 지반증폭을 계측하기 위하여 12개의 가속도계가 축소모형 내부에 매설되었다. 주파수에 따른 지반의 응답을 파악하기 위하여 축소모형에는 다양한 주파수 특성을 갖는 지진동이 가진되었다. 실험 결과, 사면의 경사가 클수록 지반증폭이 더 커짐을 실험적으로 확인하였다. 또한, 본 연구에서 활용된 실험 시스템의 신뢰성을 검토하기 위하여 1차원 지반응답해석 결과와 수평지반 모형에서의 실험 결과를 비교하였다.   In this study, the dynamic response characteristics of the embankment model were analyzed using shaking table experiments. Laminar shear box was used to minimize the boundary effect of the model. The ratio of the vertical length to horizontal length of the slopes were 1:1, 1:1.5, and 1:2. The sensor array which is consist of 12 accelerometers was used to measure acceleration time-histories at each location of the slope model. The dynamic response characteristics of the models were analyzed for sine wave, sinesweep wave, and artificial earthquake wave in this study. The experimental results show that the dynamic response of the embankment model is increased with the slope angle. Furthermore, the experimental setup used in this study was verified with the comparative analysis between experimental results and 1-D analytical simulation on the flat ground model. - COLLAPSE
    June 2020