Abstract
This study has investigated the feasibility of caissons for accelerating consolidation (C.A.C.) constructed in clays with anisotropic permeability by improving the former study on C.A.C. in isotropic clays. Analytical solutions for excessive pore water pressures of two-dimensional consolidation equation and average degrees of consolidation with varying time factors have been provided by considering anisotropic permeability. With varying anisotropic permeability ratios of 5, 10, and 50, consolidation times required for reaching the average degree of consolidation of 90% for C.A.C. at the section of $\xi$=0.1 are shorter than those for conventional caissons by 8, 13, and 47 times, respectively. C.A.C. is more effective in reducing consolidation time as anisotropic permeability ratio increases. This study provides also plots for average degrees of consolidation versus the width to depth ratios of analyzed sections and permeability ratios, which will enable engineers to determine easily average consolidation settlements.
본 연구는 등방성 투수계수를 갖는 점토에 설치된 압밀촉진 케이슨에 관한 선행 연구를 보다 발전시켜서 비등방성 투수계수를 갖는 점토에서의 압밀촉진 케이슨 기초공법의 타당성을 이론적으로 검증하였다. 투수계수의 비등방성을 고려한 2차원 투수 압밀 방정식의 과잉간극수압에 대한 해석해와 시간계수에 따른 평균압밀도 식을 유도하였다. 비등방성 투수계수비가 5, 10, 50인 경우, $\xi$=0.1인 단면에서 평균압밀도 90%에 도달하는 시간은 기존 케이슨에 비해 각각 약 8배, 13배, 47배 단축되었다. 이는 지반의 비등방성 투수계수비가 클수록 압밀촉진 케이슨 기초공법이 압밀에 소요되는 시간을 단축시키는데 효과적임을 의미한다. 또한 본 연구에서는 해석단면의 깊이에 대한 폭의 비 및 비등방성 투수계수비에 따른 전체 해석단면에서의 평균압밀도에 대한 그래프를 제시하였으며, 이를 이용하여 평균압밀침하량을 쉽게 산정할 수 있다.
