This study presents the comparison or distribution of the dynamic responses with or without soil-structure interaction. As a result, the maximum dynamic displacements and member forces of the suspension bridge with the soil-structure interaction (SSI) are larger than those without SSI. Therefore, the SSI analysis of suspension bridge must be performed more exactly to represent its dynamic responses.

The difference in phase and amplitude of ground motions recorded in different locations is generally known as spatial variation of seismic ground motions. This study focuses on the effects of spatial variation of earthquake ground motion on responses of adjacent buildings. The adjacent frame buildings are modeled considering soil-structure interaction (SSI) so that all the buildings can have interaction with each other under non-uniform ground motions. Based on Fast Fourier Transformation, spatially correlated non-uniform ground motions are generated compatible with known spectrum density function at different locations. Numerical analyses are carried out and the results are presented in terms of related parameters affecting the structural response using three different types of soil site classes. The results show that the effects of ground motion spatial variation are different for different site classes. The effect is more significant on rock site rather than clay site.

The purpose of this study was to identify the irrigation intervals and the amount of suitable growing substrate needed to achieve the desired shallow-extensive green roof system during a dry summer in Korea. In terms of treatment, three types (SL, P6P2L2, P4P4L2) with varying soil mixture ratios and two types (15 cm, 25 cm) with varying soil depths were created. The results have been analyzed after measuring growth and soil water contents. The difference of growth by treatment was significant in terms of green coverage, height, leaf width and photosynthesis. In measurement of chlorophyll content, no difference was detected when measured against soil depth. According to the growth measurement of Zoysia japonica with respect to differing soil mixture ratios in the 15 cm-deep treatment, a statistical difference was detected at the 0.05 significance level in photosynthesis. In case of green coverage, height, chlorophyll content and leaf width, no statistical significance was observed. In case of the 25 cm-deep treatment, a statistical significance was observed in height and photosynthesis. In terms of green coverage, chlorophyll content and leaf width, no statistical significance was detected. In comparisons of soil moisture tension and soil water contents, the irrigation interval and amount were 8 days and 14.9 L in the SL (15 cm) treatment, respectively. The irrigation interval showed for 10 days a 1.3-fold increase, and the irrigation amount was 27.4 L 1.8-fold more than SL (25 cm), respectively. For P6P2L2 (15 cm) treatment, the irrigation interval and amount were 12 days and 20.7 L, respectively. However, an irrigation interval under P6P2L2 (25 cm) was for 15 days 1.3 times longer than P6P2L2 (15 cm), and an irrigation amount of 40 L was 1.9 times more than that under P6P2L2 (15 cm). In P4P4L2 (15 cm) treatment, it was indicated that the irrigation interval was 15 days, and the irrigation amount was 19.2 L. It was not needed to irrigate for 16 days under P4P4L2 (25 cm) treatment during the dry summer and the longest no-rain periods. The irrigation interval and amount under P4P4L2 were 1.8-fold and 1.3-fold, respectively, more than SL treatment as affected by soil mixture ratio. Comparatively P4P4L2 had more 1.3-fold and 0.9-fold in irrigation interval and amount more than P6P2L2. Therefore, it can be noted that different soil depth and soil mixture ratios had a significant effect on the irrigation interval and amount.

구조물과 지반상호간의 동적 특성을 보다 신뢰성 있게 분석하여 지진재해로부터 구조물을 효과적으로 보호하기 위해 지반의 증폭특성은 반드시 고려되어야 하는 요소이다. 지반증폭 특성을 분석할 때 여러 가지 방법이 제시되어 있으나 본 연구에서는 Nakamura(1989)에 의해 제시된 방법을 적용하였다. 본 방법은 얕은 지반의 상시미동의 표면파 특성을 이해하기 위해 제시되었으나. 최근 S파 및 Coda파 등에 적용되어 지반의 동적인 증폭 특성연구에 많이 이용되고 있어 본 연구에서 S파 에너지에 적용하였다. 2005년 3월 20일 발생한 후쿠오카 본진을 포함하여 규모 3.0이상의 모두 12개 중규모의 후속 지진으로부터 국내 관측소에 관측된 255 여개의 지반진동 자료를 분석하였다. 이를 이용하여 8개 주요 국내 지진관측소 지반의 동적인 증폭특성을 분석하였다. 각각의 지진관측소마다 저진동수, 고진동수 특성, 관측소 고유의 우월진동수기 서로 상이하여 관측소 고유의 증폭특성을 보여주었다. 본 연구의 결과를 다른 분석방법을 적용하여 얻어진 결과와 비교하면 국내 지반의 동적 특성 및 지반분류 연구에 많은 정보를 줄 수 있다.

우리나라에서는 해마다 집중 강우기, 태풍 발생 시기에 전국에 분포하고 있는 급경사지에서 크고 작은 붕괴가 발생하고 있다. 국내 급경사지 관리는 그동안 관리 체계의 이원화에 따른 여러 가지 문제 제기가 있어 급경사지 관련 법규 및 제도를 정비하여 체계적으로 관리하기 위한 방안을 마련하고 있다. 2010년 제정된 󰡔급경사지 재해예방에 관한 법률󰡕에서는 우리나라 급경사지 붕괴 위험지역에 대하여 지정, 관리, 정비계획, 응급대책 등에 관한 사항을 규정하고 있다. 그러나 제도 시행에 따른 문제점, 한정된 예산과 인력 운용 등에 의하여 급경사지 관리에 여러 가지 어려움이 많은 상황이다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 전국에 분포하고 있는 급경사지의 방재 및 관리 방안을 위한 다각적인 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 급경사지 관리 및 방재 위한 보완 방안으로 기존에 수행되었던 국내 주요 공공기관에서 다양한 사업 및 연구를 통하여 구축되었던 데이터베이스의 활용 가능성을 검토하였다. 연구 결과, 기존 자료의 활용을 위해서는 급경사지 조사항목과 구축 자료간의 연관성, 기존 구축자료의 공간적 위치의 일치성 등이 확보되어야 한다.

본 연구에서는 정수처리 과정에서 발생하는 정수슬러지를 재활용하기 위하여 우리나라 대표지질인 화강풍화토와 다양한 비율로 혼합하여 다양한 실내시험을 통한 친환경 지반을 개발하고자 하였다. 또한 해양오염 및 해양사고의 원인인 폐어망을 지반보강재로 활용하고자 그 보강효과를 알아보았다. 다짐시험, 삼축압축시험, 투수시험 및 용출시험과 같은 다양한 실내시험이 수행되었다. 시험 결과 정수슬러지의 함량은 혼합토의 단위중량, 최적함수비, 전단강도정수, 투수계수 및 중금속 용출 특성에 중요한 영향을 미치는 인자로 평가되었다. 또한 폐어망의 보강으로 인해 혼합토의 점착력 및 내부마찰각은 증가하는 것으로 나타났다.

최근 저탄소 녹색성장이 대두되면서 정시적이고 안정적인 수송체제로서 철도의 관심이 고조되고 고속철도 및 신선철도 등 철도의 건설이 지속적으로 진행되고 있으며 이에 따라 연약지반 위에 철도노반을 건설하는 사례가 증가하고 있다. 본 연구에서는 부전-마산 복선전철사업 중 연약지반 상에 경량기포콘크리트를 이용한 piled-raft 공법의 철도노반 적용성에 관하여 실내실험 및 수치해석을 통하여 검증하였다. 수치해석 결과 압축강도 7MPa, 인장강도 0.35MPa, 휨강도 3.2MPa의 결과를 얻었으며, 말뚝간격 2.5D, 3.5D에 따라서 1.1배 차이가 나타났다. 경량기포콘크리트를 이용한 piled-raft 공법을 철도노반에 적용할 경우 충분한 안정성을 확보할 수 있었고, 말뚝간격은 3.5D로 시공할 경우 충분한 안정성 및 경제성을 확보할 수 있었다.

본 연구에서는 연약지반에서의 경량콘크리트포장을 적용할때의 안전성 평가를 위해 실제 포장체 사이즈의 1/30으로 축소한 모형을 이용하여 시험을 실시하였다. 연구에서 경량콘크리트 물성을 상사비를 통하여 알류미늄 슬래프 형태로 적용하였으며 슬래브를 지지하는 말뚝 또한 일반 지름 30cm 콘크리트 말뚝을 상사비를 적용하여 알류미늄으로 적용하였다. 연약지반은 카올리나이트를 물과 혼합하여 조성하였으며 연약지반층 하부에는 모래지반을 조성하였다. 시험은 지반조성 후에 포장체를 지반에 관입하고 원심모형실험을 통해 1시간 가량 조성지반에 안정화를 시킨 후 횡방향으로 하중을 가하여 경량콘크리트포장 모형의 안정성를 평가하였다. 시험결과 1G level에서 실험이 끝나는 순간까지 모형의 평균 침하량은 약 4mm의 침하량을 보였으며 30G level에서 안정화하는 1시간동안 1mm의 침하량을 보였다. 또한 횡방향 하중재하시 유한요소 해석을 통한 말뚝이 저항할 수 있는 횡하중 7kg에서 횡방향 변위가 일어나지 않았다.

본 연구는 최근 지반공학 기술의 발전에 따라 성토제체의 자중을 가볍게 하기 위한 방안의 일환으로 화력발전소에서 발생되는 다공성의 바텀애시를 골재로 활용한 모르타르 슬러리 내부에 기포를 혼합한 경량성토공법의 활용성을 평가하고자 하였다. 개발한 경량성토층을 연약지반의 상부에 적용하였을 때 지반거동을 관측하기 위하여 모형시험기를 제작하였으며, 단계적으로 하중을 증가시켜 지반의 거동과 변형값을 측정하였다. 또한, 연약지반 현장에서 실용화되고 있는 표층고화공법과 침하량, 지반융기량, 한계하중값을 비교함으로써 개발한 기술의 효과를 비교, 검토하였다. 모형시험을 통한 관측결과, 타 연약지반처리공법과 달리 본 성토는 강도가 높아 지반변형 크기는 작은 반면 지반변형의 영역은 넓은 것으로 나타났으며, 하중-침하량과 융기량이 기존 표층고화공법에 비해 작게 나타나고 있어 연약지반 활용에 효과적인 것으로 평가되었다.

준설매립후 연직배수공법을 적용하여 지반개량을 수행하는 대규모 국가산업단지 조성 프로젝트를 대상으로, 각 심도별 채취된 불교란 시료를 이용하여 물리즉 특성 및 압밀 특성 등을 분석하기 위한 실내시험을 실시하였으며, 수평 압밀계수 및 현장 초기응력 산정을 위한 콘 관입 및 소산시험을 수행하였다. 지층을 구성하고 있는 하부의 원지반 점토층과 상부의 준설 매립층은 유사한 해성점토로 구성되어 있으나, 초기 간극비와 초기 함수비, 초기 응력상태, 방향별 투수성과 압축성 등의 압밀특성에 있어서는 시간경과에 따른 압밀거동에 있어 매우 큰 차이를 보이는 다층 지반의 특성을 띠고 있다. 압밀과 관련된 응력이력이 다른 두 지층의 초기응력을 산정하기 위하여 콘 관입시험 및 소산시험시의 간극수압 측정결과를 분석하였으며, 이를 통해 압밀이 진행중인 하부 원지반 점토층에서의 매립하중과 상부 성토에 의한 각 심도별 과잉간극수압 분포 및 이를 통한 초기응력을 산정할 수 있었다.

지진피해예측시스템(HAZUS)을 이용하여 지진발생 시 지역별 재해규모를 예측할 수 있으며, 이 결과는 실제상황에서는 신속하고 효과적인 피해복구대책을, 가상지진상황에서는 실효성 있는 종합 지진재해대비책을 수립하는데 큰 도움을 줄 수 있다. 지역적 지반특성에 따라 지진동의 크기가 다르게 나타나므로, 지역적 지반특성을 반영한 지반특성분류도를 작성하여 지진재해예측시스템 구현에 적용하면 보다 신뢰성 높은 피해예측 결과를 산출 할 수 있다. 이번 연구에서는 경주지역에서 발생하는 규모 6.7의 가상지진에 대하여 지반특성분류도를 적용한 경우와 그렇지 아니한 경우 지역별 지진재해예측 결과에 차이가 있음을 확인하였다. 지반특성분류도를 적용하지 않았을 경우에는 지진발생위치로부터 거리가 멀어질수록 점차적으로 재해가 작아지는 일정한 형태를 보인다. 그러나 지반특성분류도를 적용한 경우에는 지진발생위치와 지반특성이 동시에 지역별 재해크기에 영향을 미친다. 경주시의 경우 지진발생위치와 가까이 위치하기 때문에 피해규모가 크고, 포항시 남구의 경우 이 지역에 광범위하게 분포하고 있는 연약지반의 영향으로 경주와 비슷한 피해규모가 예상된다.

국내 폐광산지역에서는 과거 광산개발의 영향으로 지반침하 현상이 빈번하게 발생하고 있어 그에 대한 대책으로 지반침하를 예측하는 기법이나 계측방법이 대단히 중요하게 부각되고 있다. 본 연구에서는 하나의 케이블에 여러 개의 온도센서를 장착한 온도센서배열 케이블을 이용한 다점온도모니터링 기법을 지반침하 우려지역 현장에 응용하였다. 온도센서 간격이 50cm인 온도센서배열 케이블이 지반침하 우려지역 주변에 천공된 시추공(심도 약 50m 내외)에 설치되었으며 15분 간격으로 동시에 온도를 계측하였다. 심도-시간경과에 대한 온도차 그래프에서는 지하 암반거동에 의한 온도 이상대를 확인할 수 있었다. 이러한 온도이상대는 수개월 간 간헐적으로 감지되어 처음 이상징후가 나타난 후 약 4개월 후 지표함몰 현상이 발생하였다. 즉, 매질의 유동이나 이동이 온도분포 계측에 의해 쉽게 파악될 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구결과는 다점온도모니터링 기법이 지반침하 예측에 활용될 수 있음은 물론 향후 지반 거동을 감지해야하는 산사태 예측시스템으로도 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

연약 점성지반 위에 상대적으로 낮은 하중의 구조물이 얹어질 때, 상부에 모래층을 두어 지지력을 증진시킬 수 있다. 이와같은 점토 위 모래층이 놓이는 조건에 대한 지지력 검증은 현장에서 평판재하시험 등을 통해 지지력 검증이 어렵기 때문에 설계단계에서부터 정확한 지지력 예측이 필요하다. 따라서, 본 연구는 점토 위 모래층이 놓이는 지반의 지지력 거동을 파악하기 위해 2차원 실내토조실험과 FEM 해석을 수행하였다. 주요 인자로 깊이비 H/B와 지지력비 qc/qs를 선정하여, 모래층 높이, 점토의 비배수전단강도 그리고 재하 폭을 변수로하였다. 그 결과, 실내토조실험은 FEM 해석과 적합성이 상당히 높게 나타났다. 이론식과의 비교에 있어서 보다 최신 연구인Okamura et al.(1998)의 메커니즘보다 관입전단 메커니즘과 그 유사성이 크게 나타났으며, 하중확산 메커니즘의 적용성을 위하여 등가하중확산각을 제시하였다. 또한, qc/qs에 대하여 무차원 단위의 한계깊이비 Hf의 선형 회귀식을 제안하였다.

마이크로시멘트와 마이크로파일의 보조공법은 터널시공 시 지반개량을 위해 자주 사용된다. 본 연구는 교량기초 직하부에 터널 굴착시공 시 마이크로시멘트와 마이크로파일의 보조공법의 사용에 따른 교량과 터널지보재의 영향을 검토한다. 이를 위해 교량의 시공단계와 보조 공법의 단계를 포함하여 단계를 세분화하고, 상시 하천의 수압이 작용하고 있으므로 침투류-역학 연계해석을 수행한다. 이 결과 설계기준값을 상회하는 교각의 부등침하, 교각기초의 각변위량이 발생되는 것으로 조사되었으며, 교량 받침부에 상당량의 추가 반력이 작용되는 것으로 나타났다. 또한 지보재의 응력도 거의 모든 단계에서 기준값을 상회하는 것으로 나타났다. 이는 마이크로시멘트 그라우팅의 시공과정에서 작용하는 주입압이 하부의 암반 층에 의해 구속됨에 따라 주변 지반에 직접 전달 되고, 특히 상부구조물에 큰 영향을 주기 때문인 것으로 판단된다. 단층 대를 보강 하기 위한 마이크로시멘트 그라우팅은 중고압의 가압이 필요하며, 그라우팅에 의한 주입압은 상부구조물의 안전성에 큰 영향을 미친다. 따라서, 구조물의 직하부에서 시공되는 마이크로시멘트 그라우팅에 대한 안전성 검토시 주입압에 의한 지반의 거동 및 구조물의 안전성에 대한 검토과정이 반드시 포함되어야 하며 주입압의 설정 및 관리가 매우 중요하다.

본 논문은 구조물의 기초지지력에 안정성 평가를 위해서 연구되었다. 구조물의 하부에 설치된 기초의 저면은 지반과 접촉하게 되는데 지반유실 및 기타원인으로 인해 기초와 지반의 접촉면 일부분이 손실되었을 때 접촉비율에 따라 나타나는 지지력안정성을 분석하기 위해서 시행되었다. 이를 위해 기초저면과 지반의 접촉비율을 정량적으로 조절하여 수치해석 및 모형실험으로 지지력 거동을 분석한 결과 기초저면과 지반의 접촉율이 75% 이상일 경우에는 기초의 지지력이 크게 저하되지 않는다는 지지력 안정성 기준을 확립하였다.

이 논문은 직시각형 단면을 갖는 원호형 등단면 띠기초의 자유진동에 관한 연구이다. 띠기초를 지지하는 지반을 두 변수 탄성지반으로 모형화하였다. 두 변수 탄성지반으로 지지된 원호형 띠기초의 휨-비틀림 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 고유진동수 및 진동형을 산정하였다. 띠기초의 경계조건은 자유-자유로 하여 최저저차 4개의 고유진동수를 산정하였다. 수치해석의 결과로, 중심각, 깊이비, 접촉비, 탄성계수비, 지반변수 등 5개의 변수가 고유진동수에 미치는 영향을 보고하였다. 변위 및 합응력의 진동형을 그림으로 나타내었다. 실험을 통하여 이 연구의 결과를 검증하였다

본 논문은 연약지반에서 복수의 신규터널 시공을 모사하기 위해 실시된 모형실험 과정 및 결과에 대해 기술한다. 새로운 터널이 기존터널에 근접하여 시공될 때 기존터널의 거동을 조사하기 위해 1/50의 상사율로 모형실험이 실시되었다. 모형 터널은 압밀된 Speswhite Kaolin 점토에 시공되었으며, 오거 형상 굴착기와 실드로 구성된 터널굴착 장비가 사용되었다. 기존터널의 거동 계측을 위해 스트레인 게이지와 변형계가 사용되었다. 모형시험 분석 결과는 영국 Old Street 런던 지하철 Northern Line 확장공사 현장계측 결과와 비교되었다. 또한, 모형시험 결과는 동일한 실험기구 및 실험방법이 사용된 별도의 모형실험에서 계측된 지반변형 데이터와도 비교되었다.

하이브리드 시뮬레이션 실험방법은 단일실험모드하의 물리적 또는 수치해석적 시뮬레이션에 의하여 지진발생시 구조물을 평가하는 다양한 기술 중에 하나이다. 본 논문에서는 지진하중하의 교량구조 시스템의 해석과 실험을 위해서 계산과 실험 시뮬레이션을 통합한 소프트웨어체제를 개발하였다. 개발한 하이브리드시뮬레이션 소프트웨어체제를 이용하여 대규모 네트워크로 분산된 실험 또는 전산장비에 참여하고 있는 교량구조시스템에 대한 지진응답을 평가할 수 있었다. 본 논문에서는 적용 예를 통하여 지반 구조 상호작용을 고려한 교량의 시뮬레이션 해석방법을 제시하였다.