반복전단을 받는 고화 처리토의 강성저하와 일축압축강도

Stiffness Degradation and Unconfined Strength of the Chemically Grouted Sand Subjected to Cyclic Shear

약액으로 개량된 지반의 액상화 저항은 약액의 농도에 따라 달라지며 현재는 일축압축강도를 기준으로 농도가 결정되는 것이 일반적이다. 하지만 액상화에 대한 저항력을 나타내는 강성저하율을 적극적으로 평가하여 합리적이고 경제적인 설계를 확립해야 할 필요성이 몇몇 연구자들에 의해 지적되어 왔다. 이에 본 논문에서는 반복전단 삼축압축시험을 이용하여 개량토의 강성저하율을 평가하였으며 이를 바탕으로 약액 농도 산정의 합리성을 검토하였다. 실험결과, 개량토는 유효응력의 감소, 강성의 저하 측면에서 모두 액상화에 대한 저항력을 갖고 있었으며, 설계에서 사용하는 5~6%의 약액 농도보다 적은 2%의 약액 농도에서도 액상화 저항이 향상되었다. 이러한 점을 바탕으로 생각하면, 기존의 일축압축강도를 기준으로 한 약액농도의 설정은 과다설계의 가능성이 있는 것으로 판단되었으며, 결국 과도하게 일축압축강도를 증가 시키지 않고도 강성저하가 방지되며 이를 반영한다면 약액 농도를 보다 합리적으로 줄여 갈 수 있을 것으로 기대한다.

The performance of the improved soil against liquefaction depends upon the chemical density, and it has been decided on the basis of the unconfined compressive strength of the improved soil up to date. On the other hand, several authors have proposed that the stiffness degradation could be treated as the clue for the judgment of the possibility of liquefaction. In this study, therefore, the stiffness degradation of the improved soil was estimated as the resistance against liquefaction by using the strain controlled cyclic triaxial test equipment. Based on the test results, it is concluded that the chemically treated sand can resist against the liquefaction in aspect of the reduction in effective stress and in the stiffness. Furthermore, even in the case of low chemical density, such as 2% in this study, has enough liquefaction resistance when compared with the 5~6% which often used in practical design. Considering this fact, the design of chemical density based on the unconfined strength can lead the overestimation in chemical density, and chemical density can be reduced when considering the stiffness reduction shown in this study.