KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Prediction of Settlement of Vertical Drainage-Reinforced Soft Clay Ground using Back-Analysis

역해석 기법에 근거한 수직배수재로 개량된 연약점토지반의 침하예측

  • 박현일 (삼성물산(주) 건설부문 기술연구소) ;
  • 김윤태 (부경대학교 해양공학과) ;
  • 황대진 (삼성물산(주) 건설부문 기술연구소) ;
  • 이승래 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과)
  • Received : 2005.08.23
  • Accepted : 2006.05.12
  • Published : 2006.07.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Observed field behaviors are frequently different from the behaviors predicted in the design state due to several uncertainties involved in soil properties, numerical modeling, and error of measuring system even though a sophisticated numerical analysis technique is applied to solve the consolidation behavior of drainage-installed soft deposits. In this study, genetic algorithms are applied to back-analyze the soil properties using the observed behavior of soft clay deposit composed of multi layers that shows complex consolidation characteristics. Utilizing the program, one might be able to appropriately predict the subsequent consolidation behavior from the measured data in an early stage of consolidation of multi layered soft deposits. Example analyses for drainage-installed multi-layered soft deposits are performed to examine the applicability of proposed back-analysis method.

수직배수재가 설치된 연약지반의 압밀거동을 해석하기 위하여 아무리 정교한 수치해석기법을 사용하더라도 비균질 다층지반의 대표지반정수의 추정, 압밀거동에 대한 수치모델링 및 계측시스템 오차 등과 관련된 불확실성 때문에 실제 현장에서 관측되는 거동은 설계단계에서 예측된 거동과 종종 다르게 발생된다. 본 연구에서는 다층지반으로 구성된 복잡한 압밀물성특성을 갖는 연약지반에 대하여 압밀물성특성을 정확히 예측하기 위해 유전자 알고리즘에 근거한 역해석 기법을 제안하였다. 다층 연약지반의 압밀과정 초기단계에서 계측된 거동을 바탕으로 본 프로그램에 적용된 역해석기법을 이용하여 압밀거동과 관련된 주요 설계변수를 최적화함으로써 장래의 압밀거동을 비교적 정확히 예측하는 것이 가능하다. 국내 배수재가 설치된 다층지반에 대한 예제해석을 수행하여 제안된 역해석 기법의 적용성을 검토하였다.

Keywords

References

  1. 김문겸, 장정법, 박태균(1995) 탄소성 지반내 터널굴착에 따른 역해석. 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제15권 제2호, pp. 483-490
  2. 김윤태, 이승래, 도남영, 이영남(1994) 배수재가 설치된 압축성 지반의 효율적인 압밀해석 및 역해석. 한국지반공학회 '94 가을학술발표회 논문집, pp. 175-181
  3. 정경환, 신민식, 김동해, 이준석, 김두호, 김창시(2004) 낙동강 하 구지역의 연약지반상 성토에 따른 현장계측관리 사례연구. ISSMGE ATC-7 심포지움: 연약지반상의 지반공학적 문제와 시공사례, pp. 69-81
  4. Arai, K., Ohta, H. and Yasui, T. (1983) Simple optimization techniques for evaluating deformation moduli from field observations. Soils and Foundations, Vol. 23, No.1, pp. 107-113 https://doi.org/10.3208/sandf1972.23.107
  5. Arai, K., Ohta, H. and Kojima, K. (1984) Estimation of soil parameters based on monitored movement of subsoil under consolidation. Soils and Foundations, Vol. 24, No.4, pp. 95- 108
  6. Barron, R.A. (1948) Consolidation of fine grained soils by drain wells. Trans. ASCE, Vol. 113, paper No. 2346, pp. 718-742
  7. Back, T. and Hoffmeister, F. (1991) Extended Selection Mechanisms in Genetic Algorithms. 4th Int. Conf. of Genetic Algorithm, San Mateo, California, USA, pp. 92-99
  8. Cividini, A., Maier, G., and Nappi, A. (1983) Parameter estimation of a static geotechnical model using a Bayes' approach. Int. J. Rock Mechanics and Mining Sciences, Vol. 18, pp. 487-503
  9. Gioda, G. and Jurina, L. (1981) Numerical identification of soil structure interaction pressures. Int. J. Numer. Anal. Methods in Geomech. Vol. 5, pp. 33-56 https://doi.org/10.1002/nag.1610050105
  10. Gioda, G. (1985) Some remarks on back analysis and characterization problems in geomechanics. Proc. 5th Int. Conf. Numer. Methods in Geomech. Nagoya, 1, pp. 47-61
  11. Gioda, G. and Sakurai, S. (1987). Back Analysis Procedures for the Interpretation of Field Measurements in Geomechanics. Int. J. for Numerical and analytical Methods in Geomechanics, Vol. 11, pp. 555-583 https://doi.org/10.1002/nag.1610110604
  12. Goldberg, D.E. (1989) Genetic algorithms in search, optimization, and machine learning. New York: Addison-Wesley
  13. Holland, J. J. (1975) Adaptation in natural and artificial systems. The University of Michigan Press
  14. Muhlenbein, H. and Schlierkamp-Voosen, D. (1993) Predictive Models for the Breeder Genetic Algorithm: I. Continuous Parameter Optimization. Evolutionary Computation, Vol. 1, No.1, pp. 25-49 https://doi.org/10.1162/evco.1993.1.1.25
  15. Sakurai, S. and Takeuchi, K. (1983) Back Analysis of Measured Displacement of Tunnels. Rock Mechanics and Rock Engineering, Vol. 16, pp. 173-180 https://doi.org/10.1007/BF01033278