초록
온라인 실험 방법은 실험 정보를 직접 수치 해석에 사용하는 수치 실험법의 하나로, 지반의 역학적 특성이 요소 시험체로 부터 실시간으로 수치해석에 업데이트되므로 이상화된 역학모델을 사용하지 않고 지반 해석을 수행할 수 있다는 장점이 있다. 이 방법은 모래 지반을 주요한 대상으로 하는 지반내진공학 분야에서 주로 사용되어 왔으나 최근 압밀 문제에 적용할 수 있는 실험법이 개발되어 실내 검증과 현장검증이 시도되었다. 지금까지의 관련 연구에서는 압밀층 중앙에 요소 시험체를 위치시켜 평균적인 반응 거동만을 수치해석에 업데이트하는 방법이 주로 사용되어 왔으나, 이러한 경우에는 압밀층 두께가 두꺼워 질수록 해석 정도가 떨어질 수 있다는 점이 단점으로 지적되어 왔다, 따라서 압밀 문제에 대한 온라인 실험법의 유효성 및 가능한 해석 범위를 명확하게 하기 위해서는 이러한 영향요소를 완전히 배제할 수 있는 실험 조건을 적용하여 결과를 검토할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 동일한 조건 하에서 실시된 온라인 압밀 시험과 분할형 압밀시험 결과를 이용하여 점토 시료의 압밀 침하와 과잉간극수압 소산 재현 측면에서 온라인 압밀 실험 결과를 검토하였다. 실험결과, 온라인 압밀 실험은 재구성 카올리나이트 점토의 유효 응력에 따른 압축성 변화를 큰 모순 없이 재현해 내고 있었으며, 과잉간극수압 소산 속도 측면에서는 온라인 압밀 실험이 조금 빠른 것을 알 수 있었다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 점토 시료의 과잉간극수압 소산 거동을 보다 정도 높게 예측하기 위해서는 점토의 투수성도 리얼타임으로 업데이트 할 수 있는 방향으로 실험 절차가 개선이 되어야 한다는 점과 과잉간극수압 소산 후의 변형에 대해서는 추가적인 연구나 개선이 필요하다는 점을 알 수 있었다.
Online testing method is one of the numerical experiment methods using experimental information for a numerical analysis directly. The method has an advantage in that analysis can be conducted without using an idealized mechanical model, because mechanical properties are updated from element test for a numerical analysis in real time. The online testing method has mainly been used for the geotechnical seismic engineering, whose major target is sand. A testing method that may be applied to a consolidation problem has recently been developed and laboratory and field verifications have been tried. Although related research thus far has mainly used a method to update average reaction for a numerical analysis by positioning an element tests at the center of a consolidation layer, a weakness that accuracy of the analysis can be impaired as the thickness of the consolidation layer becomes more thicker has been pointed out regarding the method. To clarify the effectiveness and possible analysis scope of the online testing method in relation to the consolidation problem, we need to review the results by applying experiment conditions that may completely exclude such a factor. This research reviewed the results of the online consolidation test in terms of reproduction of the consolidation settlement and the dissipation of excess pore water pressure of a clay specimen by comparing the results of an online consolidation test and a separated-type consolidation test carried out under the same conditions. As a result, the online consolidation test reproduced the change of compressibility according effective stress of clay without a huge contradiction. In terms of the dissipation rate of excess pore water pressure, however, the online consolidation test was a little faster. In conclusion, experiment procedure needs to improve in a direction that hydraulic conductivity can be updated in real time so as to more precisely predict the dissipation of excess pore water pressure. Further research or improvement should be carried out with regard to the consolidation settlement after the end of the dissipation of excess pore water pressure.