지진에 의한 지반의 액상화 현상으로 인하여 지하에 매설된 생활관거가 파괴될 가능성은 대단히 높다. 만일 지진이 발생하는 즉시 지반의 액상화 가능성을 판단할 수 있다면 관거가 파괴됨으로 인한 피해를 최소한으로 감소시킬 수 있다. 액상화 현상이 지반에 발생하는 동시에 이를 판별하기 위해서는 지표에서 진동의 이력을 측정함과 동시에 해석함으로써 가능하다. 본 논문에 서는 지표에서 측정된 가속도 기록을 통하여 지반의 액상화 가능성과 액상화된 지반의 두께를 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 실제로 측정된 지진 기록을 해석하고, 또한 진동대시험이 실시되었다. 이 결과 액상화 지반의 판별과 액상화된 지반의 두께는 지반 최대 가속도와 스펙트럼 강도로 결정할 수 있음이 증명되었다.

쓰레기 매립지는 쓰레기 고형물이 장기간에 걸쳐 생물학적으로 분해됨으로 말미암아 상당한 양의 침하가 유발되는 독특한 침하특성을 갖고 있다. 분해에 의한 총 압축량은 분해가능한 쓰레기의 고형물 함량 및 매립연한에 크게 의존하며. 매립지 침하의 안정화 속도는 분해조건에 의존한다. 쓰레기 매립지의 이러한 독특한 침하거동을 규명하기 위하여 제안되었던 침하모델을 매립 연한이 서로 다른 쓰레기 매립지 침하자료들에 대하여 적용하였다. 모델 변수 값들이 각각 구해 졌으며, 그 경향들이 분석되었다. 쓰레기 매립지의 장기 침하 양상이 제안된 모델에 의해 잘 예측될 수 있으며, 매립연한 및 두개의 적합한 설계변수에 근거하여 잔존 침하량을 예측할 수 있다.

비정착식 보강토 됫채움으로 구성된 옹벽은 종래의 분리형 전면판요소와 보강재의 결합으로 이루어진 연성옹벽 형식과는 달리 일체식 강성옹벽으로 설계된다. 이 경우 옹벽의 됫채움 흙속에 설치된 띠보강재의 보강효과로 인하여 옹벽에 작용하는 토압이 감소할 것으로 기대되는데, 이를 확인하기 위하여 실내모형실첩을 수행하였다. 역T형 벽체의 뒷굽길이와 보강재의 배치를 달리하여 모형실험을 실시한 결과 본 모형옹벽의 경우 뒷굽길이가 벽체높이의 0.1배와 0.12배일 때 무보강상태에서는 전도파괴를 일으키는 반면에 보강재를 삽입한 경우에는 안정을 유지함으로서 보강재의 효과를 확실하게 증명하였다. 이 형상의 옹벽에 대해 효율적인 보강간격으로 보강재를 배치한 결과 벽체의 단위길이당 전 도모멘트가 무보강 상태에 비해 약 50% 정도 감소하였다. 또한 보강재의 길이가 옹벽 높이의 0.6배 이상이 되어야 보 강재의 보강효과가 발휘되는 것으로 나타났다. 한편 역T형 옹벽의 파괴면은 Rankine파괴면에 가깝게 가상배면 내·외측으로 형성된 두개의 곡선으로 관측되었다 이 때 외측 파괴면은 직선에 가까운 곡선형태이며, 보강재의 개수가 증가함에 따라 벽체쪽으로 가깝게 나타났다.

지반의 불균질성, 토질상수의 측정에 연관된 오차. 압밀이론의 단점 등으로 예측된 압밀침하량 및 시간은 항상 실측치와 잘 일치하지 않게 된다. 압축성 지반 위에 성토가 이루어질 때, 최종 침하량과 압밀시간을 예측하기 위한 예측기법은 실무에서 유용한 수단이다. 그러나, 기존의 예측기법들에 의한 침하곡선에서 직선을 찾기가 어렵거나, 개인오차를 피할 수 없는 등의 단점을 내포하고 있다. 본 논문에서는 새로운 예측기법($\sqrt{s}$법)으로 현장에서 압밀해석을 수행하기 위하여 제안되었다. 두 현장에 대하여 $\sqrt{s}$-법과 함께 다른 기존의 방법들을 적용한 결과, $\sqrt{s}$법과 Asaoka법에 의해 예측된 최종침하량은 실측치와 좋은 일치를 보여주었으나, 쌍곡선법(Tan, 1991)에서는 항상 과대평가된 결과를 또한 Hoshino 법에서는 많은 경우에 예측이 불가한 결과를 보여주었다.$\sqrt{s}$- 법에 의한 침하곡 선상에서 평균압밀도가 60%와 90% 사이에서 직선을 나타내고 있어서 개인오차를 유발할 가능성이 희박하였다. $\sqrt{s}$- 법에 의하여 예측된 최종압밀시간은 실측치와 잘 일치하고 있는 반면에 Asaoka 와 Tan(1996) 방법에 의한 결과는 아주 과소평가되거나 과대평가되었다. 이러한 이유는 후자의 두 방법에서 단계성토의 영향이 고려되지 못했기 때문인 것으로 사료된다.

본 논문의 목적은 불연속면의 공학적 특성, 사면형상과 하중조건 등을 고려한 암반사면 전도 파괴에 대한 안정해석방법을 개발하고 적용하는테 있다. 암반사면의 전도파괴에 대한 안정은 경사각 $\alpha_s$ 와 H/t비에 주된 영향을 받는다. 설계적용을 위하여 매개변수에 따른 My띠와 $\alpha$서 함수로 표현되는 암반사면 전도파괴에 대한 안정도표를 작성하였다. 안정도표에서 $\alpha_s$와 Hy띠가 작아질수록 안정성이 증가하는 경향을 보인다. 안정도표에서 안정영역은 간극수압변화에 따라 가장 크게 감소한다. 파괴영역의 변화는 지진력과 단계각에 가장 민감하다.

마이크로터널링은 비교적 연약한 사질토 지반을 통과하는 소규모의 터널을 시공할 때 적용하는 공법으로, 터널 시작 위치에서 일련의 짧은 원형 콘크리트 관을 유압으로 밀어서 전구간을 관통하는 공법이다. 미국 뉴욕의 JFK공항의 활주로에서는 활주로 하부를 통과하는 전력구의 설치를 위하여 이러한 마이l터널링 공법을 시도하였다. 마이크로터널링 공법에서는 콘크리트관을 전진시키기 위해 강력한 유압으로 벤토나이트를 분출하는데, 이로 인하여 활주로 하부의 지반이 교란될 가능성이 있었기에 본 연구에서는 터널시공으로 인한 교란의 정도를 평가하기 위하여 SASW 기법과 크로스흘 시험을 수행하였다. 구조물 비파괴 건전도 기법인 SASW 기법으로는 활주로 기층 부위의 지반강성 변화 정도를 평가하였고, 크로스흘 시험으로는 활주로 인접 지반의 깊이별 5파속도 변화를 조사하였다. 또한, JFK 공항 부지에서 결정한 5파 속도-N 치의 부지특유 관계식을 통하여 5파 속도를 N치로 변환함으로써 지반강성의 변화를 지반강도 변화의 측면으로도 지반교란의 정도를 파악하였다.

실내모형실험으로 전기비저항치와 오염된 흙의 물리적 성질과의 상관관계를 규명하기 위해서 요소분석을 수행하였다. 세가지의 모래질 구에 산업폐기물매립지의 침출수를 첨가하여 모형실험에 이용했다. 혼합토의 전기비저항치는 비저항콘을 모사한 프로브를 제작하여 측정했다. 실내모형실험에서는 흙의 함수비, 간극비. 단위중량, 함수비 및 침출수의 농도를 변화시키면서 혼합토의 전기비 저항치를 계측했다. 실험결과는 흙의 종류 및 단위중량보다는 흙의 함수비, 간극수의 전도성이 전기비저항치에 큰 영향를 미치고 있음을 알 수 있었다.

축하중 재하시 실제 강관말뚝의 거동을 API 하중전이 곡선을 이용한 유한차분해석과 FLAC 프로그램을 이용한 수치해석으로 분석하였다. 실험적으로 계측한 말뚝두부의 하중-변위 관계와 깊이에 따른 축하중 분포를 적합하게 예측할 수 있었다. 특히, FLAC 프로그램 해석결과에서는 하중 제거시 매립층에서 응력 경로가 파괴 포락선 상에서 발생하여 비선형적인 하중-변위 관계를 매우 유터사하게 예측할 수 있었다. 또한 FLAC 프로그램 해석결과 및 API 규준에 따른 하중전이 관계를 실험결과와 비교하여, 말뚝-지반간 전이거동을 분석하였다. 사례연구를 통하여 API 하중전이관계를 이용한 유한차분해석이나 FLAC 프로그램을 이용한 수치해석으로 축하중 재하 말뚝의 공학적인 거동을 합리적으로 평가할 수 있음을 알 수 있었다.

터널굴착으로 발생되는 지반침하는 지상구조물의 변형을 유발할 수도 있으므로 터널굴착 전에 지상구조물의 안전성 평가가 요구된다. 이러한 변형에 대한 구조물의 안전성을 평가하기 위하여 본 연구에서는 터널현장의 지반침하를 예측하고, 이를 기반으로 지상구조물의 안정성 평가를 수행하는 전문가 시스템 NESASS(Neural Network Expert System for Adjacent Structure Safety analysis)를 개발하였다. NESASS는 인공신경망을 이용, 터널현장의 지반침하 계측자료로 작성된 데이터베이스 자료를 학습자료로 하여 학습을 수행하고, 이를 기반으로 터널현장의 지반침하 트라프를 추론한다. 또한 일반구조물의 안전성을 평가하는데 이용되고 있는 인자, 즉 각변형(angular distortion)과 처징비 (deflection ratio) 등을 이용하여 지상건물의 안전성을 평가함과 아울러 Dulacska의 균열평가 모델 을 이용하여 건물의 균열양상을 예측한다. 본 연구에서는 서울지하철 현장을 대상으로 113개 계측측선의 지반침하 계측자료를 수집 정리하고 지반침하의 주 영향인자들을 선정하여. 이들을 데이터베이스화하였다. 그리고 인공신경망 구조에 관련된 매개변수 연구를 수행하여 구축된 데이터베이스에 대한 최적 인공신경망 모델을 선정하였다. 또한 현장자료와의 비교를 통하여 NESASS의 지반침하 예측능력을 조사하고, 현장자료를 이용하여 지상구조물에 대한 안전성 평가의 신뢰성을 평가함으로써 NESASS의 실무 적용성을 확인 하였다.