KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Evaluation of Near Subsurface 2D Vs Distribution Map using SPT-Uphole Tomography Method

SPT-업홀 토모그래피 기법을 이용한 지반의 2차원 전단파 속도 분포의 도출

  • 방은석 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과) ;
  • 김종태 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과) ;
  • 김동수 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과)
  • Received : 2005.11.17
  • Accepted : 2006.03.24
  • Published : 2006.05.31
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Abstract

SPT-Uphole tomography method was introduced for the evaluation of near subsurface shear wave velocity (Vs) distribution map. In SPT-Uphole method, SPT (Standard Penetration Test) which is common in geotechnical site investigation was used as a source and several surface geophones in line were used as receivers. Vs distribution map which is the triangular shape around the boring point can be developed by tomography inversion. To obtain the exact travel time information of shear wave component, a procedure using the magnitude summation of vertical and horizontal components was used based on the evaluation of particle motion at the surface. It was verified that proposed method could give reliable Vs distribution map through the numerical study using the FEM (Finite Element Method) model. Finally, SPT-Uphole tomography method was performed at the weathered soil site where several boring data with SPT-N values are available, and the feasibility of proposed method was verified in the field.

SPT-업홀 기법은 표준관입시험시 발생하는 지중의 타격 에너지를 가진원으로 이용하고 지표면에 설치된 속도계로 신호를 획득, 지반의 전단파 속도 주상도를 도출하는 기법이다. 기존의 SPT-업홀 기법은 1차원 해석 기법이므로 지반이 수평하지 않은 경우에는 그 신뢰성이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 수평적으로 불균질한 경우에도 SPT-업홀 기법을 수행할 수 있도록 토모그래피 기법을 도입하여 결과를 분석하고자 하였으며 시추공-지표면 주시 토모그래피 기법으로 시추공 주변 지반의 전단파 속도 분포를 삼각형 형태로 도출할 수 있게 된다. SPT-업홀 기법의 토모그래피 기법 적용을 위해 새로운 현장 시험법 정립, 전단파 성분의 초동 정보 획득 방안 및 토모그래피 기법 프로그램의 적용 방안 등을 확립하였다. 일반적인 지반 형상을 대표하는 다층구조의 수평 모델, 상향 경사 모델, 하향 경사 모델에 대한 유한요소해석을 통하여 정립된 SPT-업홀 토모그래피 기법을 검증하고자 하였다. 최종적으로 실제 현장에서 SPT-업홀 토모그래피 기법을 수행하여 2차원적인 전단파 속도 분포를 도출하였으며 시험 측선에서 다수의 시추를 통해 파악한 지반의 2차원 형상과 비교를 통해 결과의 신뢰성에 대해 검증하였다.

Keywords

References

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