압축성 흙에 대한 천밀침하의 수치해석 연구는 이제까지 Terzaghi의 정밀론을 간단히 확장하여 사용해 왔다. 그러나 비선형 응력-변형관계, 다층토, 큰 변형의 문제를 고려한 보다 복잡한 문제를 탄밀론에 적응한 예는 거의 없었다. 본 연구의 목적은 압축성 흙에서도 다층토를 중심으로 시간과 위치에 따른 추밀도와 과잉간극수압을 보다 실제적인 조건에 부합되도록 하기 위하여 유한차분법을 사용한 수치해석을 근거로 유용한 컴퓨터 알고리즘을 개발하는 데 있다. 압밀식을 해석하는 Explicit Scheme이 전체 깊이에 대한 최적분할 깊이율과 아울러 Operator의 변화에 따른 안정조건과 수고의 관점에서 연구되었다. 침하의 예측에 대해 전통적인 대석과 수식해법이 기초를 둔 개발된 알고리즘으로부터 새로운 알고리즘은 압축성 흙에 있어 전통적인 이론보다 우수한 것으로 판명되었다.

SHAKE 프로그램을 이용하여 연약지반으로 분포되어 있는 방콕지역에 대한 지진표답을 지표면의 가속도응답 스펙트럼과 최대 가속도로서 분석하였다. 기초암반의 최대 가속도와 부월주기가 증가됨에 따라 지표면의 최대 가속도는 증가되고 그 값은 0.3g 로 수관되었다. 아울러 지진응답 스펙트럼의 성질에 대해서도 설명되었다.

응력재분포리론을 응용한 Dubrova의 토압론과 이를 수정한 Chang의 방법을 발전시켜 정적토압과 지진시의 토압을 벽체의 변위형태를 고려하여 산정하는 방법을 제안하였다. 뒤채움은 사질토 두 일반토로 구분하여 별개의 토압산정식을 제시하였다. 토류벽의 변위형태는 다음 4가지를 선택하였다. (1) 벽체의 정점을 중심으로 회전하는 주동변위 (2) 벽체의 정점을 중심으로 회전하는 주동변위 (3) 벽체의 벽체을 중심으로 회전하는 수동변위 (4) 벽체의 벽체을 중심으로 회전하는 수동변위 제안된 토압공식을 다른 토압론에 의한 이론치와 비교 검토하였다. 그 결과 변위의 형태에 따라 상이한 토압분포가 얻어졌으며 이는 현재 관용되고 있는 토압이론보다 더 합리적이라 사려된다.

최근, 새로운 터널공법으로 국내외에서 널리 적용되고 있는 NATM공법은 터널굴착과정에서 지각의 거동을 현장계측을 통하여 관측, 그 결과를 설계 및 시공에 반영하여, 터널의 안정성과 시공의 합리성을 추구하는 것이 그 특징이라 할 수 있다. 서울시 지하철의 경우, NATM공법은 주로 도심지 난공사구간에서 채택되었다. 따라서 안전한 터널 시공을 위한 현장계측은 NATM터널 전구간에 대하여 총범위하게 실액되었다. 본 연구에서는 지반업반, 터널의 기하학적 형상 및 굴착공법 등을 고려할 때 특징적인 조건을 가지고 있는 5개의 대표적인 계측구간에 대한 측정결과를 분석하여 지반의 거동을 파락하고자 하였다. 터널좌 굴착에 있어서 중요한 의미를 가지는 지반의 거동으로는 지표 및 터널 주변 구조물의 안정성과 관련된 지표심하와, 시공의 안정문제에 관련된 터널의 변형 등으로서, 본고에서는 주로 지표심하 및 천단심하의 거동특성을 여러 가지 영향요인의 관점에서 고찰하였다.

본 연구에서는 토성정수와 하중을 종래의 단일치 대신 확률변수로 취급하여 얕은 기초의 신뢰도 해석을 시도하였다. 즉 토성정수와 하동을 점추정하는 대신 구간추정하여 얕은 기초의 안정성을 종래의 안전률 대신 파괴확률로 표시할 수 있었다. 이른바 허용안전률이 별다른 이론적 배경이 없는 경험의 소산에 불과하며 안전률이 수치적 안전척경가 되지 못한다는 태책을 감안하면 파괴확율은 보단 합리적인 신뢰도의 표현수단이 될 수 있다고 생각한다. 지전의 지지력과 하중은 정규분포, 대수총규분포 및 베타분포하는 것으로 가정하였고 이들 각 분포에 따르는 다수의 확률변수를 생성하여 오차전파방법으로 파괴확률을 산정하는 전산 프로그램을 개발하였다. 이 전산 프로그램을 이용하여 Case study를 하고 그 결과를 분석하였다.

본 논문은 Biot의 압밀이론을 유한요소법에 의해 해석하는 데 있어 수정 Cam-clay model과 해석 기법으로서는 Christian Boehmer방법을 사용한 것이다. 특히 본 해석에 있어서 압밀의 시간간격과 요소의 분할은 정도와 경제성의 관점에서 연구하였다. 나아가 본 프르그램의 정확을 조사하기 인하여 본 프로그램에 Terzaghi의 정해에 의한 일차원추밀의 해석을 시도하여 그 정상성을 확인하고 또한 Magnan이 연구목적으로 수행한 프랑스의 Cubzac-les-ponts에서 시험성토의 결과와 비교하였다. 본 연구에서 얻은 주요결론은 다음과 같다. 1. 일차원압밀의 평우에 배수층에 가까이 갈수록 요소를 세분하면 수치해석에서 더 높은 결과를 얻을 수 있다. 2. 상간간격에 대해서는 1 log cycle당 20회로 하면 안정된다. 3. 긴 배수거리를 갖는 요소에서는 Mandel-cryer 효과가 시간지연과 더불어 일어난다. 4. 본 프로그램에 의해 예측된 초기하중 단계에서 축변위는 성토하중으로 산하는 것 보다도 강성을 주는 Mesh화한 것이 관측치와 잘 일치한다. 5. 본 프로그램에 의해 예측된 간극수압은 Magnan결과와 비교해 볼 때 관측치와 더 잘 일치 한다.

본 연구에거는 유한요소법에 의해서 제상하중을 받고 있는 연약지반의 응력분포와 변위를 규명하 였다. 응력에는 체적응력, 간극수압, 연직응력, 수평응력, 전단응력이 포함된다. 유한요소기법으로서 Christian-Boehmer방법을 택하였으며 진배수 및 비배수조건에서 일반탄성model과 참정 Cam-clay model을 지배방정으로 선정하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 체적응력은 간극수압과 거의 일치한다. 이는 비배수조건에서 전응력이 간극수탄과 같다는 것 을 의미한다. 2. 연직응력은 배수 및 비배수표건이라 구성식의 model에 관계없이 같은 갈을 나타런다. 3. 수평응력은 배수조건과는 무관하지만 구함식의 model에 따라서 다른 값으로 나타난다. 4. 전단응력은 배수조건 및 구성식의 model model에 따라 다른 값이 된다. 수정 Cam-clay에 의한 해석치가 가장 크게 된다. 5. 변위 Vector의 방향은 하중이 증가하는 동안 성토법면근방에서 외향으로 향한다. 6. 변위의 크기는 수정 Cam-clay에 의한 해석이 탄성 model의 2배가 된다.