Piezocone 시험을 이용한 해성점토의 수평압밀 특성 연구

Horizontal Consolidation Characteristics of Marine Clay Using Piezocone Test

국내 남해안 해성점토 지반의 압밀특성을 파악하고자 Piezocone 시험으로 평가한 수평방향 압밀계수와 표준압밀 시험결과를 비교하였다. 기존에 제안된 수평방향 압밀계수 추정 방법들은 상호간의 편차가 클 뿐만 아니라 실내 압밀 시험값과 비교해도 그 차가 커서 사용하기에는 많은 불확실성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 제안된 방법중에서 Torstensson(1977)의 구형모델과 공동확장이론, 수정 Cam-Clay모델의 한계상태이론을 적용한 Burns and Mayne의 방법(1998)은 본 연구지역과 같은 고소성 지반에서 신뢰성이 높은 것으로 나타났다. 이중 Burns and Mayne의 방법(1998)을 사용하여 소산시험결과를 정규화한 분석결과에 따르면 50% 압밀시의 시간계수($T_{50}$)는 0.015로 추정되었다. 또한 본 연구 지반조건과 유사현장의 시험성과를 활용하여 비교 분석한 결과 새롭게 제안한 Bums and Mayne의 방법(1998)은 실내 시험값에 비해 약 1.5배 작은 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 표준압밀시험 결과차가 상호간에 3～4배 차를 보이는 것을 감안할 때 상당히 양호한 것으로 나타났다. 이외에도 또 다른 차원에서 소산시험결과로부터 압밀계수를 직접 산정하는 방법으로서 국내에서 널리 사용중인 Robertson 등(1992)의 제안방법을 이용하여 새로운 도표를 제안하였다. 제안된 도표는 Burns and Mayne(1998)의 이론적 방법을 활용한 방법으로서 소성이 높은 지반에서 활용할 경우 신뢰성이 높은 것으로 나타났다.

Horizontal consolidation characteristics of Busan marine clay were investigated by computing coefficient of horizontal consolidation from Piezocone data and comparing their results with those of standard consolidation test. It is well known that current prediction models of $c_h$ for high plastic soils have large uncertainties, and show a great difference between the predicted and the measured values. However, the spherical models and expanding cavity theory of Torstensson(1977), and Burns & Mayne(1998) based on modified Cam-Clay model with critical limit state concepts have relative reliability in estimating $c_h$ and good applicability in highly plasticity soils. In this paper, a normalization technique was used to evaluate $c_h$ using the Burns and Mayne's method based on the dissipation test, and their normalized consolidation curves give 0.015 of time factor($T_{50}$) when 50% degree of consolidation is completed. Comparison study using Piezocone data obtained at other similar ground site shows 1.5 times less systematicality than that of standard consolidation test, which indicates considerable approximation with the measured values because standard consolidation test gives the difference of three to few times compared with the measured values. In addition, design chart for estimating $c_h$ based on the chart from Robertson et al.(1992) and using the other method of the direct prediction from the of dissipation test was newly proposed. It is judged that new proposed chart is very applicable to Korean marine soils, especially in very high plastic soils.