일반적으로 조립재료(Coarse materials)라 함은 입경이 0.075mm 내지 300mm 이상인 모래, 자갈, 암석을 포함한 토질 및 암석 질 재료를 총칭한 것으로 주로 조립자로 구성된 점성이 없는 혼합시료, 혹은 점성시료 중 대량의 조립자를 함유하고 있는 혼합토를 조립재료라 한다. 조립재료는 주로 암석 입자의 집합체로서 점착력이 없는 마찰성 재료이며, 입자의 크기가 상대적으로 크고 파쇄에 의한 성질 변화가 크게 발생하는 재료로 그 특성이 세립토와는 상이하다. 또한 시공 중 양호한 다짐특성, 투수특성, 큰 축조밀도, 높은 ...
일반적으로 조립재료(Coarse materials)라 함은 입경이 0.075mm 내지 300mm 이상인 모래, 자갈, 암석을 포함한 토질 및 암석 질 재료를 총칭한 것으로 주로 조립자로 구성된 점성이 없는 혼합시료, 혹은 점성시료 중 대량의 조립자를 함유하고 있는 혼합토를 조립재료라 한다. 조립재료는 주로 암석 입자의 집합체로서 점착력이 없는 마찰성 재료이며, 입자의 크기가 상대적으로 크고 파쇄에 의한 성질 변화가 크게 발생하는 재료로 그 특성이 세립토와는 상이하다. 또한 시공 중 양호한 다짐특성, 투수특성, 큰 축조밀도, 높은 전단강도, 적은 침하변형, 높은 내하력 등으로 댐, 고속철도, 건축구조물의 기초지반, 항만 방파제, 인공섬 축조 등의 시공에 광범위하게 적용되고 있다(한국수자원공사, 2001; QIN 등, 2004). 이러한 대입경 조립재료로 축조된 대형 구조물은 파괴시 다른 구조물에 비해서 대규모 경제적 손실과 인명피해의 결과를 초래하므로 국가 중요 기반시설에 해당되는 경우가 대부분이다. 철도와 같은 경우는 지진으로 인한 재해 또는 기타 유사시 라이프라인 역할을 수행하여야 하기 때문에, 국토해양부에서 철도시설물을 내진 1등급 구조물로 선정하고 있다. 이처럼 국내 대형 지반구조물의 정확한 해석, 안전한 설계·시공을 위해서는 대입경 조립재료의 동적물성, 응력-변형률 거동, 전단강도 등 합리적인 물성 산정이 필수적이다. 대입경 조립재료 동적물성 산정을 위한 대형삼축압축시험의 경우에는 대형공시체 제작의 어려움, 대형시험장비의 설계 및 구축에 따른 장소, 비용, 기술적 문제로 인하여 연구가 활발히 이루어지지 않았다. 결국, 국내 대형구조물의 설계·시공시 대부분을 외국문헌에 의존하거나 소형삼축시험을 이용한 매우 제한적 방법에 의존하고 있는 상황이다. 하지만 국내 대입경 조립재료와 해외 연구결과에 사용된 재료의 물성 및 시험방법, 지반조건 등이 상이하므로 잘못된 설계 및 시공 결과를 초래 할 수 있다. 따라서 국내 대형구조물에 사용되는 다양한 대입경 조립재료의 정·동적 특성 연구 및 축적된 데이터를 확보하여야 한다. 본 논문에서는 대형삼축압축시험을 실시하여 댐, 도로, 철도노반, 철도 접속부 재료 등 국내 대입경 조립재료의 동적물성에 대한 범위, 대표곡선 및 예측식에 관한 기초자료를 제공하고자 한다.
일반적으로 조립재료(Coarse materials)라 함은 입경이 0.075mm 내지 300mm 이상인 모래, 자갈, 암석을 포함한 토질 및 암석 질 재료를 총칭한 것으로 주로 조립자로 구성된 점성이 없는 혼합시료, 혹은 점성시료 중 대량의 조립자를 함유하고 있는 혼합토를 조립재료라 한다. 조립재료는 주로 암석 입자의 집합체로서 점착력이 없는 마찰성 재료이며, 입자의 크기가 상대적으로 크고 파쇄에 의한 성질 변화가 크게 발생하는 재료로 그 특성이 세립토와는 상이하다. 또한 시공 중 양호한 다짐특성, 투수특성, 큰 축조밀도, 높은 전단강도, 적은 침하변형, 높은 내하력 등으로 댐, 고속철도, 건축구조물의 기초지반, 항만 방파제, 인공섬 축조 등의 시공에 광범위하게 적용되고 있다(한국수자원공사, 2001; QIN 등, 2004). 이러한 대입경 조립재료로 축조된 대형 구조물은 파괴시 다른 구조물에 비해서 대규모 경제적 손실과 인명피해의 결과를 초래하므로 국가 중요 기반시설에 해당되는 경우가 대부분이다. 철도와 같은 경우는 지진으로 인한 재해 또는 기타 유사시 라이프라인 역할을 수행하여야 하기 때문에, 국토해양부에서 철도시설물을 내진 1등급 구조물로 선정하고 있다. 이처럼 국내 대형 지반구조물의 정확한 해석, 안전한 설계·시공을 위해서는 대입경 조립재료의 동적물성, 응력-변형률 거동, 전단강도 등 합리적인 물성 산정이 필수적이다. 대입경 조립재료 동적물성 산정을 위한 대형삼축압축시험의 경우에는 대형공시체 제작의 어려움, 대형시험장비의 설계 및 구축에 따른 장소, 비용, 기술적 문제로 인하여 연구가 활발히 이루어지지 않았다. 결국, 국내 대형구조물의 설계·시공시 대부분을 외국문헌에 의존하거나 소형삼축시험을 이용한 매우 제한적 방법에 의존하고 있는 상황이다. 하지만 국내 대입경 조립재료와 해외 연구결과에 사용된 재료의 물성 및 시험방법, 지반조건 등이 상이하므로 잘못된 설계 및 시공 결과를 초래 할 수 있다. 따라서 국내 대형구조물에 사용되는 다양한 대입경 조립재료의 정·동적 특성 연구 및 축적된 데이터를 확보하여야 한다. 본 논문에서는 대형삼축압축시험을 실시하여 댐, 도로, 철도노반, 철도 접속부 재료 등 국내 대입경 조립재료의 동적물성에 대한 범위, 대표곡선 및 예측식에 관한 기초자료를 제공하고자 한다.
As a general term of the soil and rocky materials, including sand, gravel, stones and rocks with particle size of more than 0.075mm to 300mm, coarse materials refer to mixed specimens composed of coarse particles without viscosity or mixed soil containing massive amount of coarse particles among vis...
As a general term of the soil and rocky materials, including sand, gravel, stones and rocks with particle size of more than 0.075mm to 300mm, coarse materials refer to mixed specimens composed of coarse particles without viscosity or mixed soil containing massive amount of coarse particles among viscous specimens. The coarse materials are non-cohesive frictional materials as a collection of rock particles, and the characteristics are different from those of fine grained soil in that particle size is relatively large, and change in material properties due to crushing occurs greatly. In addition, they have widely been applied in the construction of dams, high-speed rail, foundation of building structures, harbor breakwaters and artificial islands due to the superior compaction characteristics, hydraulic properties, large construction density, high shear strength, less subsidence deformation and high load carrying capacity(Korea Water Resources Corporation, 2001; QIN, etc., 2004). Since large structures constructed with coarse granular materials result in greater economic losses and casualties when destroyed compared to other structures, most of them are applicable to important national infrastructures. As a railway needs to perform the role of a lifeline in case of disaster caused by the earthquake or other similar calamities, the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs designated railway facilities as seismic class-1 structures. To implement correct interpretation and safe design·construction of domestic geotechnical structures, reasonable properties calculation is required over dynamic properties, stress-strain behaviors and shear strength, etc. In relation to large triaxial compression tests for the calculation of dynamic properties of coarse granular materials, active approaches to research has not yet been taken due to the difficulty of manufacturing large specimens and problems of location, cost and technology according to the design and construction of large testing equipment, which leads to the dependence on the foreign literature or very limited method using small triaxial tests in the design and construction of domestic large-scale structures, resulting in faulty design and construction due to the difference between domestic coarse granular materials and materials used in overseas study results in their properties, test methods and soil conditions. In this regard, it is required to secure study findings on the static and dynamic characteristics and accumulated data of various coarse granular materials used in the construction of domestic large-scale structures. This paper is designed to provide basic data on the range of dynamic properties, representative curves and prediction equations of domestic coarse granular materials used in the construction of dams, roads, railway roadbeds and railroad connections based on the results of large triaxial compression tests.
As a general term of the soil and rocky materials, including sand, gravel, stones and rocks with particle size of more than 0.075mm to 300mm, coarse materials refer to mixed specimens composed of coarse particles without viscosity or mixed soil containing massive amount of coarse particles among viscous specimens. The coarse materials are non-cohesive frictional materials as a collection of rock particles, and the characteristics are different from those of fine grained soil in that particle size is relatively large, and change in material properties due to crushing occurs greatly. In addition, they have widely been applied in the construction of dams, high-speed rail, foundation of building structures, harbor breakwaters and artificial islands due to the superior compaction characteristics, hydraulic properties, large construction density, high shear strength, less subsidence deformation and high load carrying capacity(Korea Water Resources Corporation, 2001; QIN, etc., 2004). Since large structures constructed with coarse granular materials result in greater economic losses and casualties when destroyed compared to other structures, most of them are applicable to important national infrastructures. As a railway needs to perform the role of a lifeline in case of disaster caused by the earthquake or other similar calamities, the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs designated railway facilities as seismic class-1 structures. To implement correct interpretation and safe design·construction of domestic geotechnical structures, reasonable properties calculation is required over dynamic properties, stress-strain behaviors and shear strength, etc. In relation to large triaxial compression tests for the calculation of dynamic properties of coarse granular materials, active approaches to research has not yet been taken due to the difficulty of manufacturing large specimens and problems of location, cost and technology according to the design and construction of large testing equipment, which leads to the dependence on the foreign literature or very limited method using small triaxial tests in the design and construction of domestic large-scale structures, resulting in faulty design and construction due to the difference between domestic coarse granular materials and materials used in overseas study results in their properties, test methods and soil conditions. In this regard, it is required to secure study findings on the static and dynamic characteristics and accumulated data of various coarse granular materials used in the construction of domestic large-scale structures. This paper is designed to provide basic data on the range of dynamic properties, representative curves and prediction equations of domestic coarse granular materials used in the construction of dams, roads, railway roadbeds and railroad connections based on the results of large triaxial compression tests.
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