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2 개 요 제 4 강 1. 다짐(Compaction) 2. Embankment Dams
3. 침식과 파이핑 (Erosion & Piping) 4. 실험장비 (Experimental Facilities) 사진 (수업계획서 참조)

3 1. 다짐 (Compaction) 정의 필요성 역학적 에너지에 의해 간극을 제거함으로써 흙을 조밀화 시키는 과정
역학적 에너지에 의해 간극을 제거함으로써 흙을 조밀화 시키는 과정 필요성 흙으로 제방을 쌓거나 흙 구조물을 축조하기 위해 성토를 할 때, 이들이 일정한 크기 이상의 강도를 가지고 과도한 침하가 일어나지 않도록 하기 위함

4 1. 다짐 (Compaction) 일반적 이론 다짐의 원리 다짐과 강도와의 관계

5 1. 다짐 (Compaction) 일반적 이론 최적함수비(OMC) 영공기 간극곡선 (Zero-air void curve)
건조단위중량이 최대일 때의 함수비(흙이 가장 잘 다져진 상태의 함수비 ) 영공기 간극곡선 (Zero-air void curve) 공기의 간극이 0일 때 얻어진 이론상의 최대밀도를 나타내는 곡선

6 1. 다짐 (Compaction) 일반적 이론 다짐에 영향을 주는 요소 - 흙의 종류, 다짐에너지, 투수계수

7 1. 다짐 (Compaction) 실내다짐시험장비 표준 Proctor 시험장비 다짐장비(래머)

8 1. 다짐 (Compaction) 실내다짐시험의 종류 방법 래머 무게 (kg) 낙하 높이 (cm) 각 층당 타격회수 층 수
몰드 치수 (mm) 허용최대 입 경 A 2.5 30 25 3 100 19 B 55 150 37.5 C 4.5 45 5 D E 92 한국공업규격(KS F )에 의함

9 1. 다짐 (Compaction) 실내다짐시험 표준다짐과 수정다짐으로 얻어진 다짐곡선

10 1. 다짐 (Compaction) 현장다짐 - 동다짐공법 원리 장점 광범위한 토질에 적용가능 단점 진동, 소음 발생
지반에 중추를 낙하시켜 충격에너지가 발생하며, 이는 탄성파로 지중에 전달되어 지반의 압축을 촉진 장점 광범위한 토질에 적용가능 깊은 심도까지 다짐 가능 단점 진동, 소음 발생

11 1. 다짐 (Compaction) 현장다짐-Vibroflotation 원리
수평방향으로 진동하는 봉의 진동기로 사수와 진동을 일으켜서 생긴 빈틈에 모래나 자갈을 채워 느슨한 모래지반을 개량하는 공법 장점 지반을 균일하게 다짐 깊은 곳까지 다짐 가능 공기가 빠름 공사비 저렴

12 1. 다짐 (Compaction) 현장다짐 - Vibroflotation
관입 → 제팅(Jetting)을 이용한 관입 → 속채움재 주입 → 진동기의 인발

13 1. 다짐 (Compaction) 현장다짐관리시험 - 밀도측정
Sand cone , Balloon density apparatus , Nuclear density apparatus

14 (Pneumatic rubber-tired roller) (Vibratory steel-wheeled roller)
1. 다짐(Compaction) 현장다짐장비 공기타이어 롤러 (Pneumatic rubber-tired roller) 진동강륜롤러 (Vibratory steel-wheeled roller)

15 Vibratory padded drum roller
1. 다짐(Compaction) 현장다짐장비 Vibratory padded drum roller Tamping-foot roller

16 1. 다짐(Compaction) 현장다짐장비 Smooth-wheel roller Sheepsfoot roller

17 1. 다짐(Compaction) 다짐의 활용 - 도로 살수차를 이용한 다짐 그레이더(Grader)를 이용한 최종 표면처리

18 1. 다짐(Compaction) 다짐의 활용 – 댐 굴착장비를 이용한 상류측 정리

19 1. 다짐(Compaction) 다짐의 활용 – 댐 양족 롤러(Sheepsfoot roller)를 흙덩이를 잘게 부수는 장면
이용한 코어(core)의 다짐 흙덩이를 잘게 부수는 장면

20 2. Embankment Dams 모래, 암석, 또는 모래와 암석의 혼합에 의해 건설
골재의 조달이 쉬운 곳일 경우 가장 경제적인 방법 소규모의 경우 모래만을 사용하여 시공 대규모의 경우 차수를 위해 세립토(silt, clay)로 된 코어(core)와 제체의 강도 발현을 위해 Shell을 설치

21 Zoned Rockfill Dams in Norway Zoned Rockfill Dam의 단면도
2. Embankment Dams Zoned Rockfill Dams in Norway Zoned Rockfill Dam의 단면도 Rockfill Dam의 항공사진

22 Zoned Rockfill Dams in Norway Zoned Rockfill Dam의 단면도
2. Embankment Dams Zoned Rockfill Dams in Norway Zoned Rockfill Dam의 단면도 (1m 두께의 Asphalt core) Asphalt core 시공

23 2. Embankment Dams Calaveras Dam의 붕괴(1918) 상류에서 본 댐 (붕괴 전)
상류에서 본 댐 (붕괴 후)

24 2. Embankment Dams Calaveras Dam의 붕괴(1918) Hydraulic jet에 의한 흙의 침식
댐내에 침전된 토사

25 2. Embankment Dams Hell Hole Dam의 붕괴(1964) 12월 22일 오후 3시 12월 23일 오전 7시

26 액상화로 파괴된 Lower San Fernando Dam(1971)
2. Embankment Dams 액상화로 파괴된 Lower San Fernando Dam(1971) 상공에서 본 댐(좌측 하부) 액상화로 인해 활동(Slide)발생

27 액상화로 파괴된 Lower San Fernando Dam(1971)
2. Embankment Dams 액상화로 파괴된 Lower San Fernando Dam(1971) 활동(Slide)으로 댐 상부 침하 댐 상류방향의 활동

28 2. Embankment Dams Tailings Dam Failures 댐의 파괴

29 3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
하천수가 화학적으로 하천바닥을 녹이거나(용식) 물리적으로 하안을 깎아낸(세존) 후, 이 때 생성되는 물질을 하류로 운반해 점차 하곡너비와 깊이를 늘이는 현상 파이핑(Piping) 분사현상이 발생하여 흙이 물의 이동방향을 따라 이동하면서 파이프와 같은 모양을 만드는 현상 보일링(Boiling)현상 지반 내에 물이 상향으로 흐름으로 인하여 모래가 위로 움직여 보글보글 끓는 것처럼 보이는 현상

30 3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
Delta Levee Failures 분사현상 제방(Levee)의 붕괴

31 3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
Delta Levee Failures 제방(Levee)의 붕괴 파괴된 제방의 보수

32 3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
Karst Sinkhole 카르스트(Karst)지형의 개략도 Sinkhole

33 3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
Piping in Embankment Dams 파이핑으로 파괴된 Dam (a) Baldwin Hills Dam(1963) (b) Fontenelle Dam(1965)

34 Centrifuge Facilities
4.실험장비(Experimental Facilities) Centrifuge Facilities

35 Centrifuge Facilities
4.실험장비(Experimental Facilities) Centrifuge Facilities 개요 대상지반의 모델을 고속회전시켜 실제지반의 축척 및 응력상태를 재현시키는 실험장치 특징 1) 지반공학 전 분야에 적용 2) 수 년간의 지반거동을 단 시간에 재현가능 (매립지 침하, 오염수 이동)

36 대형삼축시험기(Large Triaxial Apparatus)
4.실험장비(Experimental Facilities) 대형삼축시험기(Large Triaxial Apparatus) 제원 1. 시료의 크기 3 ft(직경) × 7.5 ft(높이) 2. 구속압(Cell Pressure) 750 psi 3. 허용최대입경 6 in

37 평면변형장치(Plane Strain Apparatus)
4.실험장비(Experimental Facilities) 평면변형장치(Plane Strain Apparatus) 제원 1. 시료의 크기 2 ft(직경)×4.5 ft(높이)×4.5 ft(폭) 2. 허용최대입경 4 in

38 Instrumented Retaining Wall
4.실험장비(Experimental Facilities) Instrumented Retaining Wall 토류벽 모형 토류벽 뒷채움재 다짐

39 모래 말뚝 시험(Soil-pile Test)
4.실험장비(Experimental Facilities) 모래 말뚝 시험(Soil-pile Test) 시험공 (Test pit) 말뚝의 근입