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낮은 모관흡수력 수준에서 불포화토의 Bishop 응력에 관한 연구
On the Bishop Stress of Unsaturated Soils under the Low Level of Matric Suction 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.24 no.7, 2008년, pp.17 - 24  

오세붕 (영남대학교 건설환경공학부) ,  김태경 (영남대학교 토목공학과)

초록
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본 연구에서는 불포화토의 삼축시험시 거동을 Bishop 응력으로 기술하여 분석하였다. Bishop 응력으로 기술한 $K_0$ 압축시 경로 및 최종값은 모관흡수력에 무관하게 유일한 관계로 나타나고 있음을 알 수 있었다. 불포화토의 파괴포락선은 Bishop 응력으로 기술할 경우에 모관흡수력에 무관하게 유일한 관계를 나타내고 있었다. 특히 모관흡수력이 낮은 경우에는 선형적인 관계를 나타내며 실험치와 이론치가 잘 일치하고 있었다. 그리고 Bishop 응력을 기술하는 변수 ${\chi}$는 이론적으로 일정한 값을 가지고 있음을 입증하였다. 파괴규준에서 축차응력이 0인 경우 정의되는 흡수응력은 모관흡수력에 대하여 선형적으로 증가하며 실험치와 이론치가 적절하게 일치하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the triaxial behaviour of an unsaturated soil was analyzed by Bishop stress descriptions. $K_0$ stress paths and those final values were independent of matric suctions after describing by the Bishop stress. The failure criteria could be defined uniquely by the Bishop stress...

주제어

#Bishop stress   #Failure criteria   #Matric suction   #Unsaturated soils  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 먼저 Bishop 응력을 독립변수로 瓦 압밀 경로와 응력 -변형률 관계를 기술할 수 있음을 입증하고자 한다. 또한 파괴규준을 모관흡수력에 상관없이 유일한 관계로 기술할 수 있는지에 초점을 두고 있다' 마지막으로 파괴시 X에 대하여 실험치와 이론치의 비교를 할 것이다.
  • 514였다. 모관흡수력은 20, 50, 80kPa의 경우에 대하여 수행하였으며 순체적응력은 100, 200, 300, 400kPa로 실험을 수행하였다. 이때 압밀 및 파괴시 상태와 응력은 표 1에 정리하였다.
  • 또한(E)c는 압밀완료시 포화도이며, (§4는 파괴시 포화도 이다. 범례는 압밀완료시 순 체적응력과 모관흡수력으로 표시하였다. 예를 들어 K100/50은 순 체적응력 약 lOOkPa까지 Ko 압밀한 경우로 모관흡수력은 50kPa이다.
  • 거동을 분석한다. 본 연구는 낮은 모관흡수력 수준의 거동에 초점을 두고 있으며, 변수 X를 포화도에 의거하여 Bishop 응력을 기술한다.
  • 본 연구에서는 김태경과 오세붕(2008)에 의한 실험 결과를 토대로 Bishop 응력에 의거하여 K 압밀 불포화 토의 거동을 분석한다. 본 연구는 낮은 모관흡수력 수준의 거동에 초점을 두고 있으며, 변수 X를 포화도에 의거하여 Bishop 응력을 기술한다.
  • 규준화하여 그림 5에 나타내었다. 순체적응력이 100, 200, 300kPa인 경우에 대하여 모관흡수력에 따른 응력- 변형률 관계를 비교하였으며 포화시료의 등방압축시 결과가 포함되어 있다. 그림 5 (a)에서 보여지듯이 순체적응력 lOOkPa이고 모관흡수력이 20, 80kPa인 경우에는 규준화한 응력-변형률 관계가 잘 일치하고 있으며 등방압축시 결과와도 수렴하는 경향을 나타내고 있다.

대상 데이터

  • 실험에 사용된 시료는 직경 50mm, 높이 100mm의 실린더 형태로 재성형하여 시험을 수행하였다. 최대 건조단위 중량은 1.
  • Kq 컨트롤서보는 구속압을 증가 시켜 Ko 상태를 유지시킨다. 하부 좌대(base pedestal)는 불포화토를 시험하기 위하여 세라믹 디스크를 사용하였으며, 상부 캡(top cap)은 기존의 다공판을 이용하였다. 상부 배수라인은 공기압을 적용할 수 있도록 되어있으며 공기압은 레규레이터로 조절한다.

이론/모형

  • 본 연구에서는 김태경과 오세붕(2008)에 의한 실험결과를 토대로 불포화토의 Bishop 응력을 기술하였다. 이로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. 김영석, 오카 후사오 (2008), "다양한 석션 레벨에서의 불포화실 트의 삼축압축거동에 관한 실험적 연구", 한국지반공학회논문집 제24권 1호, pp.25-35. 

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  2. 김태경, 오세붕 (2008), "불포화토의 $K_0$ 압밀 삼축압축실험시 모 관흡수력에 따른 정지토압계수 및 전단강도에 관한 연구", 한국 지반공학회논문집, 제24권 5호, 인쇄중 

    원문보기 상세보기

  3. 오세붕, 문종호, 김태경, 김윤기 (2008), "불포화 지반특성 영향 에 대한 강우시 사면붕괴의 사례연구", 대한토목학회논문집, 제 28권 3C호, 인쇄중. 

  4. 이인모, 조우성, 김영욱, 성상규 (2003), "풍화토 사면에서 강우 로 인한 간극수압 변화에 대한 실험연구", 한국지반공학회논문 집, 19권, 1호, pp.41-49 

  5. Bishop, A. W. (1959), "The Principle of Effective Stress", Technisk Ukeblad, 106(99), pp.859-863 

  6. Bolzon, G., Schrefler, A. and Zienkiewicz, O. C. (1996), "Elasto-plastic soil constitutive laws generalized to partially saturated state", Geotechnique, Vol.48, No.2, pp.279-289 

  7. Fredlund, D. G., Mogensten, N. R. and Widger, R. A. (1978), "The shear strength of unsaturated soils", Canadian Geotechical Journal, 15, pp.313-321 

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  14. Vanapilli S. K. Fredlund D. G., Pufahl D. E., and Clifton A. W. (1996), "Model for the prediction of shear strength with respect to soil suction", Canadian Geotechnical Journal, Vol.33, pp.379-392 

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  15. Vanapalli, S. K., and Fredlund, D. G., 2000, "Comparison of empirical procedures to predict the shear strength of unsaturated soils using the soil-water characteristic curve," in Advances in Unsaturated Geotechnics, Shackelford, C. D, Houston, S. L., and Chang, N. Y., eds., GSP No.99, ASCE, Reston, VA, pp.195-209 

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