- HOME
- 실험시설
- 지반공학실험동
지반공학실험동
소개
지반공학실험동 소개
지반공학실험동에서는 이론적으로 규명이 어렵고 불확실성이 높은 원지반구조물을 축소 모델링하여 원심모형실험으로 재현해보임으로써, 지반공학 분야에서 당면하고 있는 시공 및 설계 현안에 대한 연구결과의 신뢰성과 타당성 검토를 수행하는 실험동입니다.
실험동은 3개의 층으로 구성되어 있으며, 지하1층 및 지상 1층에서는 원심모형실험을 수행하며, 2층에서는 역학실험을 수행합니다.
실험동 개요 및 주요 실험시설
실험동 개요
- 모형실험을 통한 지반구조물의 장기 거동 예측
- 이론과 실험의 결과를 비교하여 지반구조물 설계 및 시공의 신뢰성 확보
- 지반공학 분야의 연구범위 확대 도모
주요 실험시설
원심모형 실험기
대형 토조 시스템
모래 지반 작성기
공기압 시스템
진공압 시스템
사각토조(2D)
사각토조(3D)
원형토조(3D)
모래호퍼
가력장치
인발장치
수위조절장치
자갈호퍼
수평가력장치
원심모형 실험장치
원심모형실험기 (Geo-technical Centrifuge)
지반구조물의 축소모형을 고속회전시켜 인위적인 가속도장을 부여함으로써, 실제 지반의 응력상태를 실험체에서 재현하여 축소모형으로도 지반의 거동을 모사
-
제 원 회전반경 3.0m 탑재용적 0.8(W) x 1.0(D) x 0.8(H) m 용량 120g·ton 제작사 Actidyn Systems(프랑스) 공급장치 Oil(2), Water(2), Air(2) 슬립링 46 Channels for signal
4 Channels for Power
3 Channels for video camera
- 이론의 검증
- 장기 거동 재현시간 단축
- 수치해석 및 설계의 검토
- 시공단계 모사
- 복잡한 현상의 관찰, 파괴 메커니즘의 파악으로부터 새로운 해석방법의 개발
- 구조물 기초
- 연약지반의 압밀 및 장기거동 특성
- 사면인정 및 보상
- 성토과정 모사 및 자반개량 효과평가
- 댐 구조물의 안정성 검토
- 굴착, 터널 등 지하공간 설계 적정성 검토
- 가설구조물과 지반 상호관계
- 폐기물 처리나 오염물 확산 등 지반환경
실험순서
실험순서
실험의 대상이 되는 구조물을 상사법칙에 의하여 축소모형을 제작
상사법칙 길이 ㏐ = Ip/n 면적 Am = Ap/n2 체적 Vm = Vp/n3 단위체적중량 rm = n·rp 연직능력 6m=6p 시간 tm = tp/n2 여기서 m : model
p : prototype
n : scale factor
대상지역에서 시료를 채취하여 사용하며, 체가름을 통해 이물질 제거와 최대허용입경을 맞추고 원지반과 동일한 상태의 지중응력을 갖는 균질한 지반으로 작성
- 사료채취
- 함수비 조정
- 공지제거
- 지반작성
작성된 지반위에 상사법칙에 따라 축소된 구조물을 설치하고, 주요 관측 지점에 계측기를 설치하여 실험체를 완성한 후 원심 모형실험기를 이용하여 실험수행
- 축소모형
- 센서설치
- 완성된 실험체
- 실험후 지반강도 측정
실험체에 설치된 센서는 정션박스(junction box)의 입출력 전압에 의해 측정되며, 계측된 값은 데이터 로거(date logger)에 수집되어 광통신으로 슬립링(silpring)을 통해 컴퓨터로 전달
- 실험체
- 정션박스
- 데이커 로거
- 컴퓨터
적용사례 및 수행실적
적용사례
연약지반에 설치되는 구조물의 거동이나 안정성을 파악하고, 터널이나 지반굴착, 사면 조성에 의한 지반 변형의 모사와 수위변화에 따른 댐 거동 모사실험 등 다수의 실험 수행
-
터널 라이닝 거동모사실험
의뢰기관: 건교부국책과제
실험목적: 터널라이닝변형 및 손상 검토 (100g) 
-
사면안정 모형실험
의뢰기관: 연세대학교
실험목적: 사면경사에 따른 안정성 평가
-
교대말뚝 모형실험
의뢰기관: 바우컨설턴트
실험목적: 연약지반상에 설치된 교대말뚝의
축방유동 검토 (100g) 
-
수위변화에 따른 댐 거동모사실험
의뢰기관: 수자원공사
실험목적: 수위 급상승시의 댐체 거동모사 (60g)
항만조성을 위한 안벽주조물의 거동 특성과 중설 연약지반의 침하를 재현하고, 대수심의 해상에 설치되는 석션 파일의 설치 모사실험, 호안 구조물 설치를 위한 강제치환 심도산정 및 다수의 실험 수행
-
석션파일 설치 모사실험
의뢰기관: 미해군
실험목적: 파일직경/상재하중 초기관입깊이 변화에
따른 석션파일 설치시 거동모사 실험 (100g) 
-
해성점토의 자중압밀실험
의뢰기관: 대우건설
실험목적: 해성점토의 자중압밀 모사를 통한 설계 변수 획득 (50g)
-
초연약지반의 강제치환 심도산정실험
의뢰기관: 동아지질
실험목적: 초연약지반상 제체조정시 강제치환 심도
산정 (100g)) 
-
케이슨 단면 안정성 모형실험
의뢰기관: 대우건설
실험목적: 설계된 케이슨 단면의 안정성 검토 (100g)
수행실적
- 터널라이닝 거동실험
- 신선대 해군기지 축조공사
- 사면 억지말뚝 거동실험
- 공영 수산물 도매시강
- MOB PJ
- 인천 북항 영종도 투기장 축조공사
- 연약지반상 교대 말뚝 거동실험
- 광양항 3단계 준설토 투기장가호안 축조공사
- 광양항 3단계 1차 컨테이너터미널 축조공사
- 시화 테크노 밸리 제5공구 조성공사
- 원전항 T/K
- 광양항 3단계 2차 컨테이너터미널 축조공사
- 시화 조력 T/K
- 화원 삼포 T/K
- 굴포천 방수로 실험
- 울산신항 남방파제 및 제2공구 축조공사
- 군·장 신항만 남측안벽(3공구) 축조공사
- 송도 해안도로 실험
- 화잔지구 산업단지 조성 개발사업 실험
- 영덕-오산 도로 T/K
- 광양항 서측배후단지(2공구) 조성공사
- 대청댐 가물막이 실험
- 각종 터널라이닝에 대한 실험 (100g)
- 자중압밀 (50g), 다층지반 안정해석 (100g)
- 사면에 말뚝을 설치했을 때 지반사면과 말뚝의 거동 (40g)
- 축조공사 자중압밀 (40g), 단벽단면 (100g)
- Suction pile installation test (100g), mooring line test (10g)
- 자중압밀 (40g), 호안단면 (150g, 200g)
- 교대에 말뚝을 설치했을 때 뒷채움에 따른 지반과 말뚝의 거동 (40g)
- 자중압밀 (50g), 강제치환모사실험 (100g), 호안안정성 (100g)
- 자중압밀 (50g), caisson 호안안정성 실험 (100g)
- 강제치환모사실험 (40g), 호안안정성 (50g, 100g)
- 석션앵커 인발실험 (50g)
- 자중압밀 (50g), 강제치환모사실험 (100g), 호안안정성 (100g)
- 제체안정성실험 (100g)
- 자중압밀 (70g) 성토구간 및 기존도로 안정성 (70g), scp보강
- 자중압밀 (100g), 신설도로에 인접한 사면안정 검토, 교대측장유동
- 케이슨 안정성, 사설치환 안벽단면 안정성 (100g)
- 강제치환 (100g), 자중압밀 (50g, 70g, 80g, 100g),안벽구조물안정성
- SCP 안정성, 강제치환 (100g)
- 자중압밀 (100g) 맨드렐타입에 따른 교란영역 파악
- 수위변화에 따른 사석채움 안정성 검토 (80g)
- 자중압밀 (100g), 맨드렐 관입에 따른 스미어존 평가
- 가물막이 댐의 거동분석 및 침투해석 안정성검토 (100g)
