Estimating the Coefficient of Consolidation of Marine Clay Using Piezocone Penetration Tests

The coefficient of consolidation of clay deposit is one of the most important properties in the design of ground improvement. The in-situ value of $c_h$ is generally estimated by pore pressure dissipation using piezocone. Many researchers have suggested theoretical formula for its estimation. This study attempts to find out the validity of the existing theoretical formula in Korea and to find out the characteristics of $c_h$ related to the mechanical properties of clay. Piezocone tests and laboratory tests were performed at the site of pilot project of ground improvement at Yangsan-Mulgeum, Gyeongnam. Comparison of the estimated values of $c_h$using piezocone tests results and those from laboratory consolidation tests are carried out. Results show that Torstensson(cylindrical cavity theory) and Teh & Houlsby solutions derive similar values of $c_h$. And $c_h$ from oedometer test shows values similar to the above two methods. The value from either of the above two methods[Torstensson(cylindrical) or Teh & Houlsby] is recommended to be used as $c_h$.

피에조 콘 시험을 이용한 점성토의 압밀계수 추정

압밀계수는 지반과잉간극수압의 소산속도를 지배하므로 연약지반 개량공법 설계에 적용되는 매우 중요한 특성치의 하나로서 원위치의 압밀계수는 피에조 콘 소산시험을 통하여 추정된다. 간극수압 소산시험으로 추정되는 압밀계수 추정에 적용되는 기존의 이론해 들의 국내 해성점토 지반 적용성을 검토하고 점토 지반의 특성에 따른 압밀계수의 변화 특성을 파악하여 원위치 압밀계수에 대한 합리적 추정에 적합한 이론해를 선정하는 것이 이 연구의 목적이다. 이 연구에서는 경남 양산물금 지역의 해성 점성토층을 대상으로 피에조 콘 소산시험과 불교란 시료에 대한 실내시험(Rowe cell 등)을 실시하고 시험결과를 이론해에서 얻어진 수평압밀계수와 표준압밀시험(oedometer test), Rowe cell 시험결과와 비교하였다. 또한 점성토의 여러 지반 특성치(선행압밀압력 등)와 압밀계수의 관계를 고찰하여 합리적인 이론해 선정을 위한 기준을 마련하고자 하였다. 연구결과 Torstensson(원통형공동이론)해와 Teh & Houlsby의 해가 매우 유사한 값을 보이며, 표준압밀시험으로 추정한 수평압밀계수는 단계별 모두 Torstensson(원통형) 또는 Teh & Houlsby의 이론해와 유사하게 나타났다. 따라서, 피에조 콘 시험으로 수평압밀계수를 구하는 방법으로서 위의 이론해 들[Torstensson(원통형) or The & Houlsby]에 의한 산정치를 취하도록 추천되었다.