표면파 기법을 이용한 자연지반 및 포장지반의 전단파 속도 분포 추정에 관한 연구

Determination of Shear Wave Velocity Profiles of Natural Soils and Pavement Systems Using Surface Wave Technique

본 연구에서는 표면과 시험으로부터 얻어지는 Rayleigh파의 분산곡선을 분석하여 자연지반 및 포장 구조체 각 층의 전단파 속도를 결정할 수 있는 새로운 해석적 역산기법을 개발하였다. 본 연구의 역산기법은 다층 탄성체에서 표면파의 분산에 관한 Haskell의 이론을 토대로 개발된 것이다. 델타 매트릭스 기법을 적용하여 주파수의 크기에 제약을 받지 않는 분산방정식을 유도하여 사용하였으며, Rayleigh파의 한 파장 깊이 이하를 반무한 강성층(rigid halfspace)으로 대치하는 해석방법을 적용하였다. 분산곡선의 역산을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며 수치분석을 통하여 본 연구에서 개발한 새로운 해석적 역산기법의 타당성을 검증하였다.

A new analytical inversion technique is developed to determine the shear wave velocity profiles of natural soils and pavement systems from the dispersion curves of Rayleigh waves. Haskell's theory on the dispersion of the surface waves in multi-layered elastic solids is utilized. A frequency-unlimited dispersion equation is developed by use of the delta matrix technique. Rigid halfspace is assumed at the depth of the one wavelength of Rayleigh waves. Computer program is coded and validity of the technique is verified through the numerical model tests.