Determination of Equivalent Properties of Composite Foundation Using Elasto-plastic Theory

Vertical reinforcement of soft ground using granular column is a very effective ground improvement technique which is being used fur increasing bearing capacity and decreasing settlement. In this study, the theories of elasticity and plasticity including the upper bound theorem of limit analysis were used to derive the equations for obtaining elastic properties and shear strength parameter of equivalent ground of composite foundation. The developed equations were verified using the finite element computer program, SAGE CRISP. For validation, finite element analyses were conducted f3r the various different cases including different type of soil and replacement ratios. The results of the analysis show that the proposed equation could determine the properties of equivalent ground material for practical application effectively.

탄소성 이론을 이용한 복합지반의 등가특성치 예측

모래다짐말뚝과 쇄석말뚝 등 연직방향의 보강재를 이용한 방법은 지반의 지지력을 증가, 침하를 감소 등을 기대할 수 있는 효과적인 연약지반 개량공법이다. 이번 연구에서는 지반거동 특성을 이해함에 있어 탄소성이론을 이용하여 복합지반의 등가특성치(E,$\mu,\phi,c$)를 얻을 수 있는 이론식을 제시하였으며, 이론식을 토대로 사례별 등가특성치들을 산정하였다. 또한 산정된 등가특성치를 지반 해석프로그램인 SAGE CRISP을 사용하여 2차원 해석을 수행하여 그 결과를 원지반 특성치로 수행한 해석결과와 비교 분석하였다. 연구결과 원지반 특성치를 대신하여 이론식을 통해 얻은 등가특성치를 이용하여도 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. 결과적으로 탄소성이론을 근거로 한 이론식에서 얻은 등가특성치들이 예비설계 단계에서 유용하게 사용될 수 있음을 제시하였다.