핵석 지반은 상대적으로 강도가 강한 핵석(corestone)과 약한 풍화층(matrix)으로 구성된 것을 말한다. 이러한 지반 공학적 특성을 가진 핵석 지반은 여러 다른 물질들이 공존하여 복잡한 특성을 가지기 때문에 핵석 지반의 설계 및 토목공사과정에 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 실내실험을 통하여 핵석 체적비에 따른 핵석지반의 강도정수 변화에 관하여 연구하고자 일축압축시험 및 삼축압축시험을 실시하였다. 10 mm 핵석의 일축압축강도는 체적비 30%(...
핵석 지반은 상대적으로 강도가 강한 핵석(corestone)과 약한 풍화층(matrix)으로 구성된 것을 말한다. 이러한 지반 공학적 특성을 가진 핵석 지반은 여러 다른 물질들이 공존하여 복잡한 특성을 가지기 때문에 핵석 지반의 설계 및 토목공사과정에 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 실내실험을 통하여 핵석 체적비에 따른 핵석지반의 강도정수 변화에 관하여 연구하고자 일축압축시험 및 삼축압축시험을 실시하였다. 10 mm 핵석의 일축압축강도는 체적비 30%(습윤 상태), 체적비 45%(건조 상태)까지 감소하다가 증가하는 경향이 나왔다. 20 mm 핵석(습윤 및 건조 상태)은 체적비가 증가할수록 강도는 점차적으로 감소하는 경향이 나왔다. 탄성계수는 체적비가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였다. 핵석의 파괴양상은 핵석 경계면에서 파괴가 일어나며 주로 핵석 입자 아랫부분에서 파괴가 일어났다. 삼축압축시험을 통하여 10 mm 핵석 및 20 mm 핵석 모두 체적비 15%(습윤 상태) 및 체적비 30%(건조상태) 이후 내부마찰각이 증가하는 경향을 보였다. 점착력은 20 mm 핵석의 경우 점차 감소하는 경향을 보였지만 그 차이는 작았고, 10 mm 핵석은 감소하다가 증가하는 경향을 보였다. 이 결과들에 따라 핵석의 체적비가 낮을수록 매트릭스와 핵석 입자들 사이에 sliding 면을 형성해 파괴를 이끌고, 핵석의 체적비가 증가함에 따라 핵석 입자들끼리의 서로 맞물리는 현상(interlocking) 및 굴곡으로 일축압축강도, 탄성계수 및 강도정수(내부마찰각 및 점착력)에 영향을 미친것이라고 판단된다. 추가적으로, 핵석 지반에 대표성을 가질 수 있도록 실내실험 및 수치해석프로그램을 실시하여 결과 값에 신뢰성을 높여야 할 것이며, 핵석 지반의 공학적 특성 연구가 지속적으로 수행돼야 할 것이다.
핵석 지반은 상대적으로 강도가 강한 핵석(corestone)과 약한 풍화층(matrix)으로 구성된 것을 말한다. 이러한 지반 공학적 특성을 가진 핵석 지반은 여러 다른 물질들이 공존하여 복잡한 특성을 가지기 때문에 핵석 지반의 설계 및 토목공사과정에 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 실내실험을 통하여 핵석 체적비에 따른 핵석지반의 강도정수 변화에 관하여 연구하고자 일축압축시험 및 삼축압축시험을 실시하였다. 10 mm 핵석의 일축압축강도는 체적비 30%(습윤 상태), 체적비 45%(건조 상태)까지 감소하다가 증가하는 경향이 나왔다. 20 mm 핵석(습윤 및 건조 상태)은 체적비가 증가할수록 강도는 점차적으로 감소하는 경향이 나왔다. 탄성계수는 체적비가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였다. 핵석의 파괴양상은 핵석 경계면에서 파괴가 일어나며 주로 핵석 입자 아랫부분에서 파괴가 일어났다. 삼축압축시험을 통하여 10 mm 핵석 및 20 mm 핵석 모두 체적비 15%(습윤 상태) 및 체적비 30%(건조상태) 이후 내부마찰각이 증가하는 경향을 보였다. 점착력은 20 mm 핵석의 경우 점차 감소하는 경향을 보였지만 그 차이는 작았고, 10 mm 핵석은 감소하다가 증가하는 경향을 보였다. 이 결과들에 따라 핵석의 체적비가 낮을수록 매트릭스와 핵석 입자들 사이에 sliding 면을 형성해 파괴를 이끌고, 핵석의 체적비가 증가함에 따라 핵석 입자들끼리의 서로 맞물리는 현상(interlocking) 및 굴곡으로 일축압축강도, 탄성계수 및 강도정수(내부마찰각 및 점착력)에 영향을 미친것이라고 판단된다. 추가적으로, 핵석 지반에 대표성을 가질 수 있도록 실내실험 및 수치해석프로그램을 실시하여 결과 값에 신뢰성을 높여야 할 것이며, 핵석 지반의 공학적 특성 연구가 지속적으로 수행돼야 할 것이다.
The engineering properties of the corestone ground are composed of relatively strong corestones and weak weathering layers. Since the corestone ground is a complex ground with many different kinds of materials, it is difficult to design the corestone ground and to carry out a civil engineering proje...
The engineering properties of the corestone ground are composed of relatively strong corestones and weak weathering layers. Since the corestone ground is a complex ground with many different kinds of materials, it is difficult to design the corestone ground and to carry out a civil engineering project. Therefore, in this paper, uniaxial compression tests and triaxial compression tests were carried out according to the volume ratio of the corestones through a laboratory experiment. As a result, uniaxial compressive strength(UCS) in the 10 mm corestone decreased to 30%(saturated condition) and 45%(dry condition) and after that it increase. The strength of the 20 mm corestones (saturated and dry condition) tended to decrease gradually as the volume ratio increased. The young’s modulus increased as the volume ratio increased. When the specimens were broken, the failures of the corestones occurs at the interface between the corestones and the matrices. And also, fracture occurs mainly at the bottom of the corestones. In the triaxial compression tests, as the volume ratio increased for both 10 mm and 20 mm corestones, the internal friction angle tended to increase after 15% in the saturated condition and 30% in the dry condition. Cohesion also showed a tendency to decrease gradually with 20 mm corestones, but the differences was small. 10 mm corestoens tended to decreased, but the cohesion increased after 45%(saturated) and 30%(dry). According to these results, the lower the volume ratio of the corestones, the more the sliding surface is formed between the matrices and the corestones particles, leading to the failure. As the volume ratio of the corestones increases, it is effected on the UCS, young’s modulus, strength parameters(internal friction angle, cohesion) because of the interlocking and tortuosity of the corestone particles. In addition, it is necessary to increase the reliability of the results by carrying out laboratory experiments and numerical analysis programs so as to have representativeness in the base of the corestone grounds, and to study the engineering characteristics of the corestone ground continuously.
The engineering properties of the corestone ground are composed of relatively strong corestones and weak weathering layers. Since the corestone ground is a complex ground with many different kinds of materials, it is difficult to design the corestone ground and to carry out a civil engineering project. Therefore, in this paper, uniaxial compression tests and triaxial compression tests were carried out according to the volume ratio of the corestones through a laboratory experiment. As a result, uniaxial compressive strength(UCS) in the 10 mm corestone decreased to 30%(saturated condition) and 45%(dry condition) and after that it increase. The strength of the 20 mm corestones (saturated and dry condition) tended to decrease gradually as the volume ratio increased. The young’s modulus increased as the volume ratio increased. When the specimens were broken, the failures of the corestones occurs at the interface between the corestones and the matrices. And also, fracture occurs mainly at the bottom of the corestones. In the triaxial compression tests, as the volume ratio increased for both 10 mm and 20 mm corestones, the internal friction angle tended to increase after 15% in the saturated condition and 30% in the dry condition. Cohesion also showed a tendency to decrease gradually with 20 mm corestones, but the differences was small. 10 mm corestoens tended to decreased, but the cohesion increased after 45%(saturated) and 30%(dry). According to these results, the lower the volume ratio of the corestones, the more the sliding surface is formed between the matrices and the corestones particles, leading to the failure. As the volume ratio of the corestones increases, it is effected on the UCS, young’s modulus, strength parameters(internal friction angle, cohesion) because of the interlocking and tortuosity of the corestone particles. In addition, it is necessary to increase the reliability of the results by carrying out laboratory experiments and numerical analysis programs so as to have representativeness in the base of the corestone grounds, and to study the engineering characteristics of the corestone ground continuously.
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