초록 ▼

- 기존 이론과의 비교분석을 통한 수평진공 배수공법의 이론적 정립
- 국내 지반에서 수평진공배수재의 효율성 검토
- 실내 모형실험을 통한 고함수비 상태 하에서 재료의 물리적, 역학적인 특성
- 실내 및 현장 시험을 겸한 시험시공을 위한 시스템 구축
- 대형 토조실험을 통한 수평진공 배수공법의 효과 및 배치간격 확인
- 대형 토조시험에 의한 배수재 및 펌프의 개발 효과 분석
- 배수재와 고효율 진공압 시스템에 의한 지반의 강도특성 변화 분석
- 비선형 Material Function 정립
-

- 기존 이론과의 비교분석을 통한 수평진공 배수공법의 이론적 정립
- 국내 지반에서 수평진공배수재의 효율성 검토
- 실내 모형실험을 통한 고함수비 상태 하에서 재료의 물리적, 역학적인 특성
- 실내 및 현장 시험을 겸한 시험시공을 위한 시스템 구축
- 대형 토조실험을 통한 수평진공 배수공법의 효과 및 배치간격 확인
- 대형 토조시험에 의한 배수재 및 펌프의 개발 효과 분석
- 배수재와 고효율 진공압 시스템에 의한 지반의 강도특성 변화 분석
- 비선형 Material Function 정립
- 3차원 비선형 압밀 지배방정식 개발
- 비선형 압밀 지배방정식의 수치해석 기법 개발
- 수평배수재+진공압밀 공법을 위한 비선형 압밀해석 Software 개발
- 개발 Software의 검증 및 보완
- 시스템화된 시공을 위한 시공 지침서 작성

Abstract ▼

For this researches, it would establish as follows,
1st establishing by the theoretical basis, following out the development of nonlinear consolidation theory which meets actual phenomenon and analysis software which uses nonlinear consolidation theory and selection the drain, vacuum system by th

For this researches, it would establish as follows,
1st establishing by the theoretical basis, following out the development of nonlinear consolidation theory which meets actual phenomenon and analysis software which uses nonlinear consolidation theory and selection the drain, vacuum system by the laboratory test, 2nd analyses on the application, vacuum consolidation effects and relation between time-settlement and strength for the laboratory modelling test, 3rd development of the drain, suitable vacuum system and pump of the unit cell test in the laboratory.
And finally it estimates analysis software which uses nonlinear consolidation theory with above all. Lateral vacuum consolidation method carried out for surface strengthening by rapid consolidation settlement is experiences large range of effective stress in the view of initial condition and rapid progress of consolidation phenomenon.
Therefore, for the prediction on the nonlinear consolidation, the material function which expresses the variety of effective stress-void ratio-permeability relation is to be formed at first and it is necessary to perform basic research related to this.
After deciding material function, three dimension nonlinear governing equation which includes this and can express real phenomenon considered the three dimensional water flow, in surface strengthening by lateral vacuum consolidation method is necessary.
As a result, it is said that three dimensional governing equation should include the equilibrium and constitutive equation which considers actual water flow in lateral drain on the basis of material function.
For the prediction on consolidation phenomenon at real site applied lateral vacuum consolidation, it is need to develop numerical method and software using the developed three dimensional nonlinear governing equation. And when we predict these three dimension nonlinear consolidation phenomenon, to overcome the defect in acquiring reliability which is related to solution accuracy raised due to assuming the boundary condition overly in conventional analysis, it is necessary to advance or application on the analysis method

목차 Contents

• 표지...1
• 제 출 문...2
• 요 약 문...4
• SUMMARY...13
• 제목차례...19
• 제 1장 서 론 ...59
• 제 1절 연구배경 및 필요성...59
• 제 2절 연구범위...61
• 제 2장 국내외 기술개발 현황...66
• 제 1절 국내기술개발 현황...66
• 제 2절 국외기술개발 현황...66
• 제 3절 기술동향 분석 결론...71
• 제 3장 연구개발 수행 내용 및 결과...72
• 제 1절 수평진공압밀의 이론적 정립...72
• 1. 진공압밀 공법...72
• 1.1 공법의 개요...72
• 1.2 공법의 원리...73
• 1.3 수평진공 배수공법...75
• 2. 비선형 3차원 지배방정식...76
• 2.1 좌표계의 설정...76
• 2.1.1 Eulerian 좌표계...76
• 2.1.2 Lagrangian 좌표계...78
• 2.1.3 Reduced(Material ) 좌표계79...79
• 2.1.4 좌표계의 변환...80
• 2.2 3차원 유한 변형률 압밀이론...81
• 2.2.1 평형관계 (Equilibrium Relationship)...82
• 2.2.2 연속방정식 (Continuity Equations)...84
• 2.2.3 Modified Darcy...85
• 2.2.4 지배미분 방정식 (Governing Differential Equation) ...85
• 3. 비선형 Material function...91
• 3.1. 유효응력-공극비의 관계...91
• 3.2 간극비-투수계수의 관계...94
• 4. 경계조건...95
• 4.1 해석조건 개요...95
• 4.2 전토층에 대한 초기 간극비 (Initial void ratio through the soil layer)...97
• 4.3 경계조건...98
• 4.3.1 상부 표면에서의 공극비 (void ratio at upper surface, z＝0)...98
• 4.3.2 하부면의 공극비 (z＝L)...99
• 4.3.3 경계부 조건 (void ratio at boundaries of four sides of unit cells)...100
• 4.3.4 배수재 경계부의 간극비...101
• 4.4 침하와 시간관계...102
• 제 2절 실내시험을 통한 재료의 특성...104
• 1. 시험대상 배수재...104
• 2. 재료의 강도특성시험...105
• 2.1 필터의 강도시험방법 및 조건...109
• 2.1.1 필터재의 인장강도시험...109
• 2.1.2 필터재의 인열강도시험...112
• 2.1.3 필터재의 파열강도시험...114
• 2.2 강도시험결과...116
• 2.2.1 필터재의 인장강도...116
• 2.2.2 필터재의 인열강도...120
• 2.2.3 필터재의 파열강도...123
• 3. 필터의 유효구멍(EOS : Effective Opening Size)시험...124
• 3.1 이론적 평가방법...124
• 3.2 육안분석법...124
• 3.3 건식 체분석법...125
• 3.4 습식 체분석법...127
• 3.5 수리동역학적 방법...130
• 3.6 유효구멍 크기에 대한 평가방법의 비교...130
• 3.7 유효구멍크기시험 결과...133
• (1) 건식체분석법...133
• (2) 수리동역학적 방법...136
• 4. 필터의 막힘시험...140
• 4.1 필터링 특성에 대한 이론적 고찰...140
• 4.1.1 Geotextile의 필터 이론...141
• 4.1.2 투수성...147
• (1) 연직투수성(통수성)...147
• (2) 평면투수성(전수성)...150
• (3) 투수성에 영향을 미치는 요소...152
• 4.1.3 Soil-Geotextile System에서의 필터거동과 세립토의 이동유형...155
• 4.1.4 필터의 구조...157
• 4.1.5 Filtration 메카니즘...158
• (1) 막힘(clogging) 현상...158
• (2) Bridging 구조 형성 ...161
• 4.2 시험장치...164
• 4.3 시험방법 및 조건...165
• 4.4 시험결과...167
• 5. 통수능력시험...169
• 5.1 시험장치 및 구성...170
• 5.2 통수능시험조건 산정을 위한 이론적 고찰...171
• 5.3 시험방법 및 조건...176
• 5.4 시험결과 ...179
• 5.4.1 멤브레인 구속시험 결과...179
• 5.4.2 점토구속시험 결과...186
• 5.4.3 현장타설 배수재의 점토구속시험 결과...193
• 5.4.4 결과의 비교...199
• 6. 현장 시험시공에 사용된 필터재의 내구성...202
• 6.1 인장강도실험 결과...204
• 6.2 인열강도실험 결과...207
• 6.3 파열강도실험 결과...209
• 6.4 유효구멍크기실험 결과...210
• 6.5 필터의 연직방향 투수성실험 결과...215
• 7. 소 결...216
• 제 3절 수평진공배수공법을 이용한 실내압밀시험...218
• 1. 수평배수재를 적용한 실내압밀시험...218
• 1.1 중형토조시험...218
• 1.1.1 대상시료의 특성 ...218
• 1.1.2 시험기기 및 조사방법...219
• 1.1.3 시험방법 및 절차...222
• 1.1.4 시험결과 및 분석...223
• 1.2 압밀도 산정...240
• 1.3 함수비 분포 및 콘 관입저항...247
• (1) 함수비 분포...247
• (2) 강도분포...255
• 2. 수평배수재를 적용한 대형 실내 압밀시험 (I)...275
• 2.1 실험개요...275
• 2.2 실험장비 ...276
• 2.3 실내 실험의 재원...277
• 2.4 실험조건 및 방법...278
• 2.5 실험결과...280
• 2.5.1 실내 토성시험...281
• 2.5.2 실내 모형실험...281
• 3. 수평배수재를 적용한 대형 실내 압밀시험 (II)...295
• 3.1 실험개요...295
• 3.2 실험조건 및 재원...295
• 3.3 실험결과...297
• 3.3.1 실내 토성시험...297
• 3.3.2 실내 물성시험...297
• 4. 소 결...302
• 제 4절 수평진공 배수공법에 의한 현장 시험시공...307
• 1. 시공계획 및 설계...307
• 1.1 시공단면 설정...308
• 1.2 시공장비...309
• 1.2.1 진공압 시스템...309
• 1.2.2 매설선...311
• 1.2.3 수평 배수재...312
• 1.2.4 시공 전 준비사항...314
• 2. 시 공...316
• 2.1 수평 배수재 설치...317
• 2.2 진공막 설치...319
• 2.3 진공압 가동 및 배수...320
• 2.4 계측 및 지반조사...322
• 2.4.1 계측...322
• 2.4.2 지반조사...324
• 3. 실험결과...325
• 3.1 작용 진공압의 분포...325
• 3.2 배출수량...329
• 3.3 침하량...330
• 3.4 함수비...332
• 3.5 비배수 전단강도...334
• 3.5.1 Vane 전단시험...334
• 3.5.2 삼축압축시험 (UU-test)...339
• 4. 장비 주행성 시험...342
• 4.1 평가 방안...342
• 4.2 주행성 시험 장비 선정...343
• 4.3 주행성 시험 준비 작업...344
• 4.4 주행성 평가 구간의 단면 설정...345
• 4.5 주행성 시험 결과...346
• 5. 소 결...347
• 제 5절 수치해석 및 해석프로그램 개발...349
• 1. 지배방정식의 차분화...349
• 2. 초기 및 경계조건의 차분화...353
• 2.1 초기조건...353
• 2.2 경계조건...354
• 3. 해석 프로그램의 개발...355
• 3.1 개요...355
• 3.2. 해석 프로그램...357
• 3.2.1 프로그램의 구성 및 순서도...357
• 3.2.2 Define Project 단계...358
• 3.2.3 Calculation 단계...361
• 3.2.4 후처리 과정 단계...361
• 3.3 수평진공 배수공법의 효과 분석...363
• 3.3.1 평균압밀도에 따른 심도별 간극비 분포...363
• 3.3.2 평균압밀도에 따른 심도별 유효응력 분포...365
• 3.3.3 평균압밀도에 따른 심도별 간극수압분포...366
• 3.3.4 평균압밀도에 따른 심도별 압밀도 분포...368
• 3.4 배수재 배치형태에 따른 영향분석...369
• 3.4.1 실험개요...369
• 3.4.2 실험결과 분석...370
• 3.4.3 배수재 수평타설간격의 영향...381
• 3.4.4 배수재 수직설치간격의 영향...382
• 3.5 현장시공 모델링...384
• 4. 소 결...387
• 제 6절 결 론...389
• 제 4장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...394
• 제 1절 연구개발 목표 달성도...394
• 1. 연구개발 추진체계...394
• 2. 연구개발 평가의 착안점...395
• 3. 연구개발의 추진성과 및 목표 달성도...397
• 제 2절 연구개발 대외 기여도...398
• 제 5장 연구개발결과의 활용계획...399
• 제 1절 기존 공법에 대한 대체공법으로의 활용...399
• 제 2절 국가기술력 향상에 기여...399
• 제 6장 참고문헌...401
• ■ 시공지침서...410