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2방향 지표면 속도계를 활용한 SPT-업홀 기법 개선 연구

Modification of SPT-Uphole Method using Two Component Surface Geophones

  • 방은석 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과) ;
  • 김종태 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과) ;
  • 김동수 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과)
  • 투고 : 2005.11.17
  • 심사 : 2006.01.25
  • 발행 : 2006.03.30

초록

SPT-업홀 기법은 표준관입시험시 발생하는 지중의 타격 에너지를 가진원으로 이용하고 지표면에 설치된 감지기로 신호를 획득, 지반의 전단파 속도 주상도를 도출하는 기법이다. 기존의 SPT-업홀 기법은 수직 성분의 지표면 속도계만을 이용하였으므로 SPT(Standard Penetration Test) 가진의 특성상 발생하는 압축파 성분 등의 간섭 및 가진 방향과 감진 방향의 불일치 문제 등으로 인하여 전단파 성분의 도달시간 정보를 정확히 획득하는데 어려움이 있었다. 그리하여 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하고자 SPT 가진에 의한 지표면에서의 입자 운동을 수치해석을 통하여 고찰하였으며 신뢰성 있는 도달시간 정보 획득을 위한 비교 연구를 수행하였다. 비교 연구 결과 SPT-업홀 기법에서 도달시간 정보 획득 방법은 수직 성분과 방사 방향의 수평 성분인 2방향 성분을 동시에 활용하여 전단파 성분의 도달을 명확히 하고 그 전단파 성분의 첫 극대점을 이용하는 방안이 가장 합리적인 것으로 판단되었다. 최종적으로 실제 현장에서 2방향 지표면 속도계를 이용하여 개선된 SPT-업홀 기법을 수행하였으며 2방향 감지기 사용의 타당성에 대해 검증하였다.

SPT-Uphole test is a seismic field test using receivers on ground surface and a SPT (Standard penetration test) source in depth. Even though this method is simple and economic, it makes hesitate to apply in real field that it is difficult to obtain reliable travel time information of shear wave because of the characteristics of SPT impact source. To overcome this shortcoming, in this paper, modified SPT-Uphole method using two component surface geophones was suggested. Numerical analysis was performed using finite element method for understanding the characteristics of surface motion induced by in-depth vertical source, and comparison study of the various methods which determine the travel time information in SPT-Uphole method was performed. In result, it is thought that the most reasonable method is using the first local maximum point of the root mean square value signals of vertical and horizontal component in time domain. Finally, modified SPT-Uphole method using two component surface geophones was performed at the site, and the applicability in field was verified by comparing wave velocity profiles determined by the SPT-Uphole method with the profiles determined by SASW method and SPT-N values.

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참고문헌

  1. 김기석, 권형석, 오세영(2002) Turn-Key 설계에서의 지반조사-물리탐사와 조사사례, 2000년 공동 특별강연 논문집, 한국지구물리탐사학회, 한국지반공학회지반조사위원회, pp. 155-191
  2. 김동수, 방은석, 서원석(2003) 표준관입시험을 이용한 업홀시험에서 전단파 속도 주상도의 도출, 한국지반공학회 논문집, 한국지반공학회, Vol. 19, pp. 135-146
  3. 방은석(2001) 다운홀 및 업홀을 이용한 지반의 전단파 속도 주상도의 도출, 석사학위논문, 한국과학기술원
  4. Park, C. B., Miller, R. D., and Xia, J. (1999) Multichannel analysis of surface waves (MASW), Geophysics, Vol. 64, pp. 800-808 https://doi.org/10.1190/1.1444590
  5. Park, H. C. and Kim, D. S. (2001) Evaluation of the dispersive phase and group velocities using harmonic wavelet transform, NDT&E Int, Vol. 34, pp. 457-467 https://doi.org/10.1016/S0963-8695(00)00076-1
  6. Stokoe, K. H., II, Wright, G. W., James, A. B., and Roesset, J. M. (1994) Characterization of geotechnical sites by SASW method in geophysical characterization of sites. ISSMFE, Technical Committee #10, Edited by R. D. Woods, Oxford Publishers, New Delhi
  7. Zerwer, A., Cascante, G. and Hutchinson, J. (2002) Parameter estimation in finite element simulations of rayleigh waves, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 128, No. 3, March 1