Journal of the Korean Geotechnical Society (한국지반공학회논문집)

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A Recommendation of the Technique for Measurement and Analysis of Passive Surface Waves for a Reliable Dispersion Curve

신뢰성 있는 분산곡선의 결정을 위한 수동표면파 측정 및 분석기법의 제안

  • Yoon, Sung-Soo (Institute of Construction Technology, Samsung Corporation)
  • 윤성수 (삼성물산(주) 건설부문 기술연구소)
  • Published : 2007.02.28
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Abstract

Conventional active surface wave measurements performed using a transient or continuous source are often limited in the maximum depth of penetration due to the difficulty of generating low-frequency energy with reasonably portable sources. This limitation may inhibit accurate seismic site response calculations because of the inability to define deeper subsurface structure. By measuring surface wave generated by passive sources including microtremors and cultural noise, it is possible to overcome this problem and develop soil stiffness profiles to much larger depth. Reliability of dispersion estimates from the passive surface wave measurements is critical to present reliable shear wave velocity profiles and can be improved by the measurements and analyses of passive surface waves based on correct understanding of systematic errors included in passive dispersion data. In this study, the systematic errors caused by poor wavenumber resolution and energy leakage into sidelobes in passive tests are mainly explored. Recommendations for reliable passive surface wave measurements and dispersion estimates are presented and illustrated at a site in San Jose, California, U.S.

해머나 중추 등의 순간가진원이나 진동기 등의 연속가진원을 사용하는 주동표면파기법에서는 저주파대역에서 충분한 에너지를 갖는 표면파를 얻기 어렵기 때문에, 종종 발생된 표면파의 가탐심도가 충분하지 못한 한계에 부딪힌다. 일반직인 가진원 장비로 발생되는 이러한 주동표면파의 한계는 심층지반구조를 파악할 수 없게 함으로써 지반의 정확한 지진응답해석을 어렵게 한다. 반면에 상시미동이나 주변잡음 등과 같은 수동가진원에 의해 발생된 수동표면파를 이용하면 저주파대역에서 충분한 에너지를 갖는 표면파를 얻을 수 있기 때문에 이러한 주동표면파의 단점을 극복하고 심층지반까지의 전단파속도 주상도를 얻을 수 있다. 수동표면파의 측정자료로부터 계산된 수동분산값의 신뢰도를 향상시키는 것은 보다 정확한 전단파속도 주상도를 얻기 위해 필수적이며, 수동분산값의 신뢰도를 향상시키기 위해선 수동분산값에 포함되는 계통오차에 대한 올바른 이해를 바탕으로 한 수동표면파의 측정과 분석이 필요하다. 본 논문에서는 수동표면파 시험에 있어 계통오차를 발생시키는 부족한 파수해상도와 측면로브를 통한 에너지누수에 관한 연구를 수행하고 신뢰성 있는 분산곡선 결정을 위한 수동표면파의 측정 및 분석기법을 제안한다. 제안된 기법을 적용한 일련의 수동표면파시험이 미국 캘리포니아주 산호세의 한 현장에서 수행되었다.

Keywords

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