The Estimation of the Constrained Modulus and the Coefficient of Consolidation from the Piezocone Penetration Test Data

피에조 콘 관입시험결과에 따른 구속탄성계수, 압밀계수 산정에 관한 연구

  • 이기세 (대전대학교 토목공학과) ;
  • 구남실 (한국토지공사 대전.충남지역본부) ;
  • 한운우 (대전대학교 토목공학과)
  • Received : 2007.04.19
  • Accepted : 2007.07.07
  • Published : 2007.08.01

Abstract

Using the results of the Piezocone Penetration Test (PCPT) which were executed at the Yangsan-Mulgum site, the applicability of the interpretation methods for estimating the coefficient of consolidation ($C_v$) of soft clay was evaluated. At the same time, laboratory soil tests using the total of 172 undisturbed soft clay samples from the 44 regions of the Yangsan-Mulgum site were performed to study the differency in the coefficient of consolidation ($C_v$) compared to the results of PCPT. The calculated constrained modulus ($M_{\varepsilon}$) and coefficient of consolidation ($C_v$) using the results of consolidation laboratory tests which are based upon the consolidation theory of Terzaghi were compared with the predicted constrained modulus ($M_p$) and coefficient of consolidation ($C_{v-{M_p}}$) from the PCPT. The relationship between the predicted constrained modulus ($M_p$) and the calculated constrained modulus($M_c$) were showed good correlation. The $M_p$ by the Jones & Rust method were showed mostly similar to the calculated constrained modulus ($M_c$). The relationship between the coefficient of consolidation ($C_v$) obtained from the consolidation tests and the calculated coefficient of consolidation ($C_{v-{M_p}}$) were showed a linear relationship. The results of the calculated coefficient of consolidation ($C_{v-{M_p}}$) were about 54% of the value of the coefficient of consolidation ($C_v$) obtained from the consolidation tests.

본 연구는 연약지반의 압밀특성을 나타내는 정수중 하나인 압밀계수($C_v$)를 결정하는데 있어 피에조 콘 관입시험(PCPT)결과의 적용성을 평가하고자 양산-물금지역의 연약지반에서 실시된 피에조 콘 관입시험 자료와 같은 지역 44개소에서 시추한 심도별로 총 172개 자연시료를 사용하여 기본적인 실내토질시험(압밀시험, Atterberg 한계시험, 입도분포시험 등)을 실시하였다. 각 시료의 압밀시험결과를 사용하여 Terzaghi(1943) 압밀 이론으로 구한 구속탄성계수(M) 및 압밀계수($C_v$)를 각 시료에 상응하는 현장 흙에서 실시한 피에조 콘 관입시험(PCPT) 결과로 구한 구속탄성계수 및 압밀계수와 비교분석하였다. 압밀시험으로 구한 구속탄성계수는 피에조 콘 관입시험으로 구한 구속탄성계수와 높은 상관성을 보였고 Jones & Rust(1995)가 제안한 경험식으로 계산된 구속탄성계수가 본 연구에서 피에조 콘 관입시험으로 구한 구속탄성계수와 유사한 값을 보였다. 압밀시험으로 구한 압밀계수와 콘 관입시험 결과로 구한 압밀계수는 직선적 관계를 보였고 콘 관입시험 결과로 구한 압밀계수 값은 압밀시험으로 구한 압밀계수 값의 54%정도로 나타났다.

Keywords