Abstract
Liquefaction resistance depends strongly upon the degree of saturation, which is expressed in terms of the pore pressure coefficient, B. The B-value has been widely used to quantify the state of saturation of laboratory samples. However, it is practically impossible to determine in situ state of saturation by using the B-value. So, P-wave velocity can be alternatively used as a convenient index for evaluating the in situ state of saturation. In this paper, the Stokoe type torsional shear (TS) testing system was modified to saturate the specimen, with which it is also possible to measure P ($V_p$), S-wave velocity ($V_s$) and the excess pore water pressure buildup In order to examine the effect of B-value for nearly saturated sands. A series of the tests were carried out at 3 relative densities (40%, 50% and 75%) and various B-values using Toyoura sand. Based on the test results, the variations of $V_p\;and\;V_s$ with B-value were analyzed and compared with a existing theoretically derived formula. The normalized pore water pressure, $du/{\sigma}{_0}'$ and cyclic threshold shear strain, ${\gamma}^c_{th}$ with B-value were also analyzed. Additionally the test results related to pore water pressure were analyzed by $V_p$ to apply to the field seismic analysis.
사질토의 액상화에 대한 저항강도는 포화도를 나타내는 B값(간극수압계수)에 크게 의존한다. P파 속도($V_p$)는 현장에서 비교적 쉽게 측정이 이루어지고 B값에 따라 값이 크게 변하기 때문에 지하수위 아래에 위치한 지반의 포화도를 예측하고자 할 때 효율적으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 포화가 가능하도록 개선된 Stokoe식 비틂전단(Torsional Shear, TS) 시험 시스템에 벤더엘리먼트(BE)와 가속도계를 부착하여 동일한 시험시편에 대하여 S파와 P파 속도를 측정할 수 있도록 하였고, 또한 비배수 비틂전단 시험에서 유발되는 과잉간극수압을 동시에 측정할 수 있도록 하였다. 일본의 토요라 모래를 사용하였고, 3가지 상대밀도(40%, 50%, 75%)에서 B값을 달리하여 비틂전단 시험을 수행하였다. 시험결과를 바탕으로 B값에 따른 S파 속도와 P파 속도를 기존의 이론식과 비교 분석하였고, 반복하중에 의한 과잉간극수압의 증가 및 이를 이용하여 획득한 반복한계 전단변형률의 B값에 대한 영향을 평가하였다. 또한 추후 현장에서 B값이 고려된 간극수압 및 반복한계 전단변형률의 직접적인 예측을 위해, 시험이 수행된 각 B값을 대응하는 P파 속도로 변환하여 분석하였다.
