A Study on the Horizontal Consolidation and Permeability Characteristics of Decomposed Mudstone Soil in Pohang

이암풍화토의 횡방향압밀 및 투수특성

Consolidation and permeability are major engineering properties of soil. In clay, coefficient of permeability and consolidation can be calculated by incremental loading consolidation test. However, it is known that the incremental loading test has several deficiencies including long testing time, non-uniform stress state, very soft clay and problem of back pressure saturation. Specially, it is not performed with horizontal consolidation test. Several methods have been proposed for obtaining reliable values of $C_v$. Among these, the square root of time-fitting method proposed by Taylor(1948) and logarithm of time-fitting method, also called Casagrande's method, are used extensively in soil engineering practice. But these methods are not amenable for the absence of initial linear portion and have the difficulties involved in distinguishing secondary compression from primary compression. Rowecell consolidation tests were carried out in this study with different trimming axis and sample size. The results were compared with those of other methods; Casagrande,$Taylor,\; Casagrande,\; Hyperbolic,\; \delta/t-logt$. From the results, we explained a relationship between horizontal coefficient of permeability and void ratio was obtained. Finally, the directly measured horizontal coefficient of permeability obtained by using the Rowecell was compared with the permeability derived indirectly from the consolidation test result.

압밀과 투수는 흙의 중요한 공학적 특성중 하나이다. 일반적으로 점토에 대한 압밀 및 투수계수는 표준압밀시험을 통한 간접적인 방법에 의해 구해지고 있다. 그러나 표준압밀시험은 시료의 포화문제, 간극수압의 측정이 용이하지 않을 뿐 아니라, 횡방향 압밀시험을 수행 할 수 없어 그나마 정확한 횡방향 압밀계수를 산정할 수 없다. 그리고 압밀계수를 구하는데 가장 널리 이용되고 있는 해석방법인 Taylor방법과 Casagrande 방법은 2차압밀이 불분명하고 초기 직선부분을 찾을 수 없는 경우에 대해서는 신뢰성이 떨어진다고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 실험상의 단점을 보완할 수 있게 제작된 Rowecell을 이용하여 포항지역의 이암풍화토를 이방성 및 시료의 크기를 고려해 횡방향압밀시험을 실시하고 이 결과를 4가지 해석방법$(Taylor,\; Casagrande,\; Hyperbolic,\; \delta/t-logt)$으로 비교 분석하여 해석방법에 따른 압밀계수의 차이점을 파악하였다. 또한 투수계수(k)와 간극비(e)의 관계를 규정할 수 있는 투수상수를 해석방법에 따라 구하였으며, 압밀시험에서 계산된 간접투수계수의 타당성을 검증하기 위해 Rowecell을 이용한 직접투수시험을 실시하고 그 결과를 비교하였다.