초록
본 연구의 목적은 포화지반의 전기적 특성파악을 위한 4전극 전기비저항 프로브(4-Electrode Resistivity Probe: 4ERP)의 개발과 검증이다. 4ERP는 웨너 배열을 적용하여 전극에서 분극작용 없이 전기비저항을 산정할 수 있도록 쐐기형과 평면형으로 제작되었다. 쐐기형은 지반속에 관입하기 위한 용도이며 평면형은 실내실험시 사용되는 셀등에 설치하기 위한 것이다. 크기가 다른 6종류의 글라스비드와 3종류의 모래를 사용하여 압밀시험을 수행한 결과, 간극률이 감소함에 따라 전기비저항이 증가하였으며, Arichie 공식에 사용되는 m값이 입자의 크기보다 형상에 영향을 받는 것으로 나타났다. 액상화 수조에서 수행된 실험결과 체적간극률과 유사한 전기비저항 간극률이 산정되었다. 대형 토조에서 수행된 관입실험으로부터 간극률 주상도를 얻을수 있었다. 본 논문에서 제시된 4ERP는 포화 지반의 간극률을 효과적으로 산정할 수 있는 장비가 될 수 있을것으로 판단된다.
The objective of this study is the development and verification of the 4-electrode resistivity probe (4ERP) for the estimation of electrical properties of the saturated soils. The 4ERPs with wedge and plane types are manufactured to obtain the electrical resistivity without polarization at the electrodes by using Wenner array. The wedge type is for the penetration into the soil samples and the plane type is for the installation into the cells used for the laboratory tests. The consolidation tests are carried out by using 6 types of glass beads and 3 types of sands in size. The test results show that the electrical resistivity increases with a decrease in the porosity, and the constant m used in Archie's law is dependent on the particle shape rather particle size. The one dimensional liquefaction tests show that the porosity obtained by the 4ERP is similar to that determined by the volume fraction. The penetration of the 4ERP into the large scale calibration chamber produces the resistivity profiles. This study demonstrates that the 4ERP may effectively estimate the porosity of the saturated soils.