Variation of strength of soil matrix with artificially manipulating particle distribution of granular soil

In this study, an artificially formed Gap graded soil, designed to increase its shear strength, was analyzed to determine the strength parameters through direct shear tests. Uniform and fine grain size samples were compared to the Gap graded soil to investigate the increase in the shear strength. Plate loading tests were conducted using 13mm and 19mm aggregates to confirm the reproducibility of the strength enhanced samples for site application. This test confirmed that the particle size ratio and the internal friction angle are correlated to the shear strength, and the shear resistance angle significantly increased in the specific particle size ratio range. The calculation of the ultimate bearing capacity by the plate load test demonstrated that the grain size adjustment method greatly influences the strength increase rate. Therefore, the findings were verified and it was confirmed that a high shear strength is achievable despite the existence of a poor particle size distribution.

인위적 입도조정에 따른 지반의 강도특성 변화

일반적으로 지반의 강도가 강한 지반은 입도분포가 양호하다고 예상할 수 있다. 그러나 Gap입도로 이루어진 지반으로 입도분포가 불량하더라도 지반의 강도가 강한 경우가 있다. 본 연구에서는 이와 같은 사실에 근거하여 인위적으로 조성한 Gap 입도시료와 입도분포가 균일한 시료, 양호한 시료를 직접전단시험을 통하여 지반의 강도정수를 구하고 이를 비교 분석하였다. 또한 13mm 골재와 19mm 골재를 이용한 평판재하시험으로 확대 적용하여 현장 적용성과 입도에 따른 강도 변화의 재현성을 확인하였다. 실험 결과 입자크기비와 내부마찰각이 상관관계가 있음을 확인 할 수 있었고, 특정한 입자 크기비의 범위에서 전단저항각이 상당히 커지는 것을 알 수 있었다. 또한 평판재하시험으로 극한지지력을 산정한 결과 입도조정법이 강도증가율에 크게 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 따라서 위의 직접전단 시험을 통한 시험적 검증과 평판재하시험을 통한 재현성 확인을 통해 입도분포가 좋지 않음에도 간단한 입도 조정만으로 지반의 강도 증진을 유도할 수 있었다.