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| 타원형 공동확장이론을 이용한 연직배수재 시공 시 지반의 거동 해석 |
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안재훈, 이한민, 이윤석, 김윤태 |
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| Analysis of the Clay Behavior around Vertical Drains based on the Elliptical Cavity Expansion Theory |
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Jae-Hun Ahn, Han-Min Lee, Youn-Seok Lee, Yun-Tae Kim |
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| Abstract |
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Vertical drains are widely used to expediate the consolidation of clay soil. During the installation of the drains, the clay is disturbed due to penetration of mandrel, which negatively affects much the rate of consolidation. Therefore it is very important to understand the installation procedure and its effect to reasonably assess the performance of vertical drains. In this article, the elliptical cavity expansion theory is developed in an attempt to simulate the installation of rectangular mandrel. As the suggested elliptical cavity expansion theory is analyzed in numerical modelling framework, it can easily be used with any constitutive model required, which is not the case of the analytical solution framework. The developed elliptical cavity expansion theory was utilized with the Modified Cam-Clay model, and the installation procedure of vertical drain was successfully simulated. |
| Key Words:
cavity expansion theory; vertical drain; smear zone; numerical analysis; consolidation |
| 요지 |
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점토층의 압밀을 촉진하기 위한 방법으로 흔히 연직배수재가 사용된다. 일반적으로 배수재 시공과정에서 맨드렐 등과 같은 장비의 관입으로 원지반 상태가 교란되며, 이로 인한 스미어존 생성은 배수재가 설치된 점토층의 압밀속도에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 지반조건의 변화에 따른 배수재의 성능을 올바르게 평가하기 위해서는 배수재 시공과정에 대한 이해가 요구된다. 본 논문에서는 직사각형 맨드렐로 인한 지반의 교란양상을 모사하기 위한 타원형 공동확장이론을 제안하였다. 제안된 타원형 공동확장이론은 수치적으로 해석되기 때문에 해석적 해에 비해 어떤 구성모델과도 연계하여 해석할 수 있다는 장점이 있다. 개발된 타원형 공동확장이론은 MCC 모델과 연계하여 프로그램 되었으며, 이를 통해 배수재 시공 시 주변 지반의 거동해석을 성공적으로 수행하였다. |
| 핵심용어:
공동확장이론; 연직배수재; 스미어존; 수치해석; 압밀 |
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