Reliability Analysis of a Quay Wall Constructed on the Deep-Cement-Mixed Ground (Part II: Internal Stability of the Improved Soil System)

심층혼합처리지반에 설치된 안벽의 신뢰성해석 (Part II: 개량지반의 내부안정)

  • Huh, Jung-won (Dept. of Civil and Environmental Engineering, Chonnam National University) ;
  • Park, Ock-Joo (Kyung Jin Engineering Co.) ;
  • Kim, Young-Sang (Dept. of Civil and Environmental Engineering, Chonnam National University) ;
  • Hur, Dong-Soo (Dept. of Civil and Environmental Engineering, Chonnam National University)
  • 허정원 (전남대학교 건설환경공학부) ;
  • 박옥주 ((주)경진엔지니어링 항만부) ;
  • 김영상 (전남대학교 건설환경공학부) ;
  • 허동수 (전남대학교 건설환경공학부)
  • Received : 2010.02.11
  • Accepted : 2010.03.16
  • Published : 2010.04.30

Abstract

A reliability analysis method is proposed in this paper to quantitatively evaluate the risk for internal stability of a quay wall constructed on the deep cement mixed ground, differentiating from the companion paper that mainly describes the external stability. Failure modes for toe pressure, shear strength of improved ground and extrusion of unimproved soft soil are investigated and compared in the risk estimation of internal stability using MVFOSM, FORM, and MCS. From the reliability analysis results for internal stability of a quay wall, the variance and distribution type of the compressive strength of Deep Mixed Soil-Cement appear to be very affective to the failure probability. On the other hand, other random variables seem to be relatively very insensitive to the probability of failure. It is therefore very important to rationally and accurately determine the probabilistic properties of the in-site compressive strength of Deep Mixed Soil-Cement.

외부안정성을 다룬 동반논문과 차별화하여, 이 논문에서는 심층혼합처리지반에 설치된 안벽의 내부안정성에 대한 정량적 위험도 평가를 위한 신뢰성해석 방법을 제안하였다. 내부안정성 위험도 평가를 위해 개량지반의 단지압, 전단강도 그리고 무개량토의 압출 파괴모드에 대해 MVFOSM, FORM 그리고 MCS를 적용하여 안정성을 검토하고 비교하였다. 심층혼합처리지반상 안벽의 내부안정성에 대한 신뢰성해석 결과, 흙-시멘트 개량체 압축강도의 변동성과 분포형태가 파괴확률에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며 다른 확률변수들의 영향은 상대적으로 미미했다. 그러므로 흙-시멘트 개량체의 현장 압축강도에 대한 통계적 특성을 합리적이고 정확하게 결정하는 것이 중요하다.

Keywords

References

  1. 김동현, 윤길림, 박우선 (2003). 지진토압의 위상차를 고려한 케이슨 안벽의 신뢰성해석. 한국해안.해양공학회지, 15(4), 242-248.
  2. 도덕현, 이인형, 조현래 (1994), 심층혼합처리공법에 의한 연약 지반상의 물양장 기초의 시공사례. 한국지반공학회논문집, 93-108.
  3. 양영순, 서용석, 이재옥 (1999). 구조신뢰성공학, 서울대학교출판부, 서울.
  4. (주) 동아지질 (2004). 시멘트계 심층혼합처리공법의 설계와 시공 매뉴얼.
  5. 한국지반공학회 (2003). 건설교통부제정 구조물기초설계기준 해설.
  6. 허정원 (2003). 시화호 조력발전소 건설공사 기본설계를 위한 구조신뢰성해석 및 안전도평가에 대한 최종 연구결과보고서. 연구보고서, 여수대학교 수산과학연구소.
  7. 허정원, 박옥주, 김영상, 허동수 (2010). 심층혼합처리지반에 설치된 안벽의 신뢰성해석(Part I: 개량지반의 외부안정). 한국해안.해양공학회지, 22(2), 79-87.
  8. 허정원, 박재현, 김경준, 이주형, 곽기석 (2007). 국내 항타강관 말뚝 설계법의 신뢰성평가, 한국지반공학회논문집, 23(12), 61-73.
  9. Ang, A.H. and Cornell, C.A. (1974). Reliability bases of structural safety and design. Journal of Structural Engineering Division, ASCE, 100(9), 1755-1769.
  10. Burcharth, H.F., Sorensen, D. and Christiani, E. (1994). On the evaluation of failure probability of monolithic vertical wall breakwaters., Wave Barriers in deepwaters, 458-469.
  11. Haldar, A. and Mahadevan, S. (2000). Probability, Reliability and Statistical Methods in Engineering Design. John Wiley & Sons, New York, N.Y.
  12. Kitazume, M., Nagao, T., Furuta, G., Nozu, M. and Tsuijioka, S. (2004). Study on Performance Based Deep Mixing Method as the Base of Port and Habor Structure. 39th JGS National Conference, 27-28.
  13. Nagao, T., Okubo, N., Kawasaki, S. and Hayashi, Y. (1998). Evaluation of safety of breakwaters by the reliability based design method (3rd report: Concluding the applicability of reliability based design method). Rep. of the Port and Hab. Res. Inst., 37(2), 132-176.
  14. Nagao, T., Yoshinami, Y., Sanuki, T. and Kamon, M. (2001). ケ-ソン式岸壁の外的安定にする信賴性設計法の適用. 構造工學論文集, 47(A), 293-304.