Wave-Induced Response of Unsaturated and Multi-layered Seabed; A Semi-analytical Method

파랑으로 인한 불포화된 다층 해저지반의 거동;준해석적 방법

Wave-induced response, liquefaction and stability of unsaturated seabed are studied. The unsaturated seabed is modeled as a fluid-filled polo-elastic medium. The coupled process of fluid flow and the deformation of soil skeleton is formulated in the framework of Biot's theory. The resulting governing equations are solved using a semi-analytical method to evaluate the stresses and pore water pressure of unsaturated and multi-layered seabed. The semi-analytical method can be applied to calculate a pore pressure and the stresses of in anisotropic inhomogeneous seabed. The results indicate that the degree of saturation influences mostly on the magnitudes of a pore pressure and the stresses of unsaturated and multi-layed seabed. Based on the pore pressure and stresses in seabed, the analysis on the possibilities of liquefaction and shear failure was performed. The results show that the maximum depth of shear failure occurrence is deeper than the maximum liquefaction depth.

파랑에 의한 불포화된 해저지반의 거동, 액상화와 전단파괴에 대한 연구이다. 불포화된 지반은 유체가 채워진 다공성 탄성체로 모델화 하였다. 유체의 흐름과 토립자의 변형은 Biot의 이론에 따른 지배방정식으로 나타내었다. 이 방정식은 준해석적 방법으로 풀어 불포화된 다층의 지반에 대하여 응력과 간극수압을 평가하였다 준해석적 방법은 기존의 해석방법과 달리 다층의 이방성 지반을 연속적으로 해석할 수 있다. 해석결과에 의하면, 지반의 포화도는 불포화된 다층의 지반에서 응력과 간극수압의 크기에 가장 큰 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 또한, 해석결과를 토대로 지반의 액상화 발생과 전단파괴에 대한 검토를 실시하였으며, 그 결과 최대 전단파괴가 발생된 깊이가 최대 액상화 발생지역 보다 깊은 것으로 나타났다.