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준설토지반 가호안의 파이핑 안정성 평가를 위한 모형실험
Model Tests of Piping Stability Estimation in dredging ground breakwater 원문보기

한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집, 2008 Mar. 28, 2008년, pp.689 - 696  

김홍택 (홍익대학교 토목공학과) ,  한연진 ((주) KER) ,  김종석 (현대산업개발 토목설계팀) ,  김태형 ((주) 도담이앤씨 지반부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, seepage characteristics of breakwater in dredging ground evaluated for the piping stability estimation by scale model tests. For this, to estimated the seepage characteristics through the model tests and numerical analyses, the engineering stability on piping of breakwater evaluated b...

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문제 정의

  • (5) 본 연구에서는 모형실험을 통한 파이핑 검토방법의 적용성을 알아보기 위하여 2가지 단면에 대한 모형실험과 이에 대한 검증을 수치해석으로 수행하여 적정성을 살펴보았다. 모형실험에 의한 파이핑 검토방법은 전체적인 침투거동을 살펴볼 수 있는 유용한 방법임을 확인하였으나, 정량적인 결과를 도출하기 위해서는 향후 재료에 대한 상사성 및 시험결과의 실제크기로의 확대적용 방법 등에 대해서는 다각화 된 연구가 필요할 것으로 생각된다.
  • 본 연구에서는 준설토지반에 시공되는 가호안의 파이핑에 대한 거동을 살펴보기 위하여 모형실험을 수행하였다. 모형실험은 일반적으로 사용되고 있는 가호안 대표단면을 선정하여 이에 대한 간극수압 분포 및 침투거동을 살펴보는 방법으로 진행되었다.
  • 본 연구에서는 준설토지반에서 계획하는 가호안의 파이핑 안정성을 사전에 평가해 보기 위하여 실내 모형실험을 수행함으로써 모형 가호안의 거동특성을 살펴보았다. 이를 위해 본 연구에서는 호안에 대해 모형실험 및 수치해석을 수행함으로써 침투거동을 파악하였으며, 각각의 결과를 토대로 파이핑에 대한 안정성을 비교, 분석함으로써 호안의 파이핑에 대한 공학적인 안정성을 평가하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 축소 모형실험은 정류(Steady state) 흐름 조건에 대하여 수행하였으며, 가상의 조위를 적용하여 조위조건에 대한 침투거동을 살펴보았다. 모형실험이 진행된 모형단면과 모형실험 조건은 각각 그림 1 및 표 3에 나타내었다.
  • 본 연구에서는 준설토지반에서 계획하는 가호안의 파이핑 안정성을 사전에 평가해 보기 위하여 실내 모형실험을 수행함으로써 모형 가호안의 거동특성을 살펴보았다. 이를 위해 본 연구에서는 호안에 대해 모형실험 및 수치해석을 수행함으로써 침투거동을 파악하였으며, 각각의 결과를 토대로 파이핑에 대한 안정성을 비교, 분석함으로써 호안의 파이핑에 대한 공학적인 안정성을 평가하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
준설토지반에서 계획하는 가호안의 파이핑 안정성을 사전에 평가해 보기 위하여 실내 모형실험을 수행함으로써 모형 가호안의 거동특성을 살펴본 본 연구의 결과를 요약하고 정리한 내용은 무엇인가? (1) 정상류 상태의 모형실험 간극수압 측정결과를 살펴보면, 5개소에 대한 호안단면의 간극수압 변화는 거의 일정하게 유지되는 것으로 도출되었으며, 이는 사석 채움제의 투수계수에 기인한 것으로 생각된다. (2) 부정상류 상태의 모형실험 간극수압 측정결과를 살펴보면, 내측 사면부인 1, 5번 지점에 있는 간극수압이 거의 일정하게 유지되는 것으로 나타났으나, 다른 지점에 위치한 간극수압의 변화는 수위가 떨어질수록 감소하는 것으로 검토되었다. (3) 간극수압의 분포특성을 살펴본 결과, 단면의 1의 간극수압은 최대 약 0.4kN/m2 정도로 평가된 반면 단면 2는 최대 약 0.6kN/m2 정도로 평가되었다. (4) 모형실험에서의 간극수압 측정값과 수치해석에서의 간극수압 측정값의 차이는 0.01~0.15(kPa)정도의 범위를 나타내고 있으며, 전체적으로 간극수압 변화는 모형실험과 수치해석 결과의 차이가 약 5% 이내인 것으로 나타남으로써, 이를 토대로 모형실험의 신뢰성을 어느 정도 확보할 수 있는 것으로 판단되었다. (5) 본 연구에서는 모형실험을 통한 파이핑 검토방법의 적용성을 알아보기 위하여 2가지 단면에 대한 모형실험과 이에 대한 검증을 수치해석으로 수행하여 적정성을 살펴보았다. 모형실험에 의한 파이핑 검토방법은 전체적인 침투거동을 살펴볼 수 있는 유용한 방법임을 확인하였으나, 정량적인 결과를 도출하기 위해서는 향후 재료에 대한 상사성 및 시험결과의 실제크기로의 확대적용 방법 등에 대해서는 다각화 된 연구가 필요할 것으로 생각된다.
방조제 제체 및 제방 댐에서 중요한 요소는 무엇인가? 미국토목학회 및 미국대댐회(ASCE/USCOLD)에서는 1980년대 발생한 사력댐 붕괴사례 77건을 수집하여 붕괴원인을 분석하였는데, 댐체 누수 및 파이핑에 의한 붕괴는 전체의 30%에 해당되며 누수를 사전에 확인하였다면 붕괴방지가 100% 가능한 것으로 보고하였다. 이와 같이 방조제 제체 및 제방 댐의 경우에는 누수의 안정성 확보가 중요한 요소 중 하나이다.
흙이나 돌로 만들어진 방조제 제체 및 저류 제방 댐이 다른 구조물 보다 불확실한 요소를 많이 가지고 있는 이유는 무엇인가? 흙이나 돌로 만들어진 방조제 제체 및 저류 제방 댐은 구성 재료 자체의 공학적 성질이 다양하고 불균질하기 때문에 다른 구조물 보다 불확실한 요소를 많이 가지고 있다. 이러한 불확실성은 제체의 누수로 연결되는 경우가 많은데, 이는 재료의 불균질성 및 시공상의 문제로 인하여 발생되는 경우가 많다.
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