• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제13권4호
• /
• pp.95-108
• /
• 1997

피에조 콘의 소산시험을 이용한 정규 압밀 지반의 압밀계수 추정은 그간 많은 연구자들에 의하여 연구되어 왔으나 각 연구자들의 가정 사항과 해석 방법에 따라 특정한 압밀도에 대해서도 매우 넓은 범위의 이론적인 해들이 제시되어 왔다. 본 연구에서는 보다 현실적이면서 전 범위의 압밀도에 걸쳐서 일관성 있는 압밀계수를 구할 수 있도록 최적화 기법을 적용하였다. 콘 관입효과를 고려하기 위해 연속적인 구형 공동확장을 적용하므로써 이론적으로 얻어지는 간극수압의 분포와 관입 간극수압으로부터 초기 과잉간극수압의 분포를 결정하였으며 축대칭 선형비혼합 압밀이론을 사용하여 유발된 과잉간극수압의 소산효과를 모사하였다. 이와 같이 계산된 소산곡 선과 실제 계측된 소산곡선의 차이를 최소화시키기 위하여 비구속 최적화 알고리듬인 BFGS가 사용되었고 golden section 일차원 탐색법이 사용되었다. 검증 예제를 통하여 적용된 최적화 기법의 안정된 수렴성을 확인하였고 실제 예제에 적용함으로써 제안된 방법이 넓은 범위의 압밀도 범위에서 계측된 소산곡선과 잘 일치하는 압밀계수를 산정함으로써 매우 효과적임을 확인 할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.39-47
• /
• 2010

In this paper, a total stress analysis method for gravity quay walls is suggested. The method can evaluate the displacement of the quay walls considering the effect of excess pore pressure developed in backfill soils. This method changes the stiffness of backfill soils according to the expected magnitude of the excess pore pressure. For practical application, evaluation methods are suggested for determining the excess pore pressure ratio developed in the backfill soils and the backfill stiffness that corresponds to the excess pore pressure ratio. This method is important in practical applications because the displacement of the quay walls can be evaluated by using only the basic input properties in the total stress analysis. The applicability of the suggested method was verified by comparing the results of the analysis with the results of 1-g shaking table tests. From the comparison, it was found that the calculated displacements from the suggested method showed good agreement with the measured displacements of the quay walls. It was also found that the excess pore pressure in backfill soils is a governing influence on the dynamic behavior of quay walls.

• 지질공학
• /
• 제12권4호
• /
• pp.459-469
• /
• 2002

재성형된 해성점토 시료를 연직·수평방향으로 채취하여 표준압밀시험(SCT)과 일정변형률속도 압밀시험(CRSC)을 실시하여 연약 해성점토지반에 대한 압밀정수들의 구성관계를 확인하였다. 또한, 불교란 교란 화강암질 풍화토의 표준·일정변형률속도 압밀시험을 통하여 화강암질 풍화토에 대한 압밀 정수들의 특성과 적용성을 고찰하였다. 그 결과 해성점토 시료의 연직·수평방향과 표준·일정변형률속도압밀시험 방법에 따라 선행압밀응력, 압축지수, 과잉간극수압, 간극수압비 등이 달리 산정됨을 알 수 있었다. 또한, 불교란·교란 화강암질 풍화토 시료에서도 해성점토와 유사하게 과압밑·정규압밀 구간에서 압밀정수들의 변화를 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.91-100
• /
• 1988

하루에 두번씩 10m의 진폭을 가지고 조위(潮位)가 계속해서 변화(變化)한다고 가정하여 한 대표적인 호안제(護岸提) 단면에 대해 사면안정해석(斜面安定解析)을 행한다. 조위(潮位)가 변화(變化)하는 동안 호안제내(護岸提內) 간극수압(間隙水壓)의 변화(變化)는 전산 프로그램 "FLUMP"에 의해 수행되며 이 프로그램은 포화(飽和)흐름은 물론 비포화(非飽和)흐름과 비정상(非正常) 흐름까지 고려될 수 있도록 짜여져 있다. 이 프로그램으로 얻어진 결과는 조위변동시(潮位變動時)의 자유수면(自由水面) 변화(變化)와 정(正) 및 부간극수압(負間隙水壓)의 크기와 분포를 명확하게 결정할 수 있음을 보여주고 있다. 조위(潮位)가 최저(最低)까지 내려갔을 때 제체내(堤體內) 어느 부분에서는 압력수두(壓力水頭)가 자유수면(自由水面)의 높이보다 더 높게 나타난다. 즉 이것은 조위변동(潮位變動)을 받는 호안제(護岸堤)의 일부에 과잉간극수압(過剩間隙水壓)이 발생함을 의미한다. 또한 부간극수압(負間隙水壓)이 나타나는 불포화영역(不飽和領域)이 조위강하시(潮位降下時)에 일시적(一時的)으로 발생한다. 이 불포화영역(不飽和領域)의 흙의 전단강도(剪斷强度)는 간극수압(間隙水壓)이 정(正)의 상태로부터 부(負)로 바뀔때 증가(增加)되며 이 값은 Fredlund 등이 제안한 방법에 따라 결정될 수 있다. 호안제(護岸堤) 사면(斜面)의 안정해석(安定解析)에 있어서는 조위변동시(潮位變動時) 발생되는 과잉간극수압(過剩間隙水壓)과 불포화영역(不飽和領域)의 부간극수압(負間隙水壓)이 반드시 고려되어야 한다는 것을 이 논문에서 강조하고 있다. 이것들이 고려되었을 때 임계활동원은 조위(潮位)가 최저(最低)로 되었을 때 얻어지는 자유수면(自由水面)보다 아래에 존재하는 것 같다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권12호
• /
• pp.89-98
• /
• 2006

본 논문에서는 지진이 발생한 지역에서 다시 지진이 발생할 경우에 포화된 사질토 지반의 동적거동에 관한 연구를 수행하였다. 반복 직접단순전단시험을 실시하여 느슨한 모래지반에서 간극수압발생량과 재액상화발생여부의 상관관계를 분석하였다. 최초의 전단하중으로 인하여 지반이 원래 가지고 있던 유효수직응력의 약 90%까지 간극수압이 발생하였을 경우 시간 경과에 따라 과잉간극수압이 전부 소산된 이후 다시 전단하중을 가하였을 때 지반의 액상화에 대한 저항력은 증가하였다. 하지만 최초 진동으로 지반이 완전히 액상화되었을 경우에는 다음에 전달되는 전단하중에는 이전보다도 지반이 더욱 조밀해짐에도 불구하고 액상화 저항력은 증가하지 않았다. 이와 같은 실내시험결과를 진동 중에 발생하는 간극수압 변화와 흙의 강성저하를 고려할 수 있는 유효응력모델인 UBCSAND모델에 적용하였으며, 최초 전단하중에서 발생하는 간극수압비에 따라 구성모델의 액상화 저항력을 결정하였다. 이 구성모델을 이용하여 재액상화현상을 연구한 원심모형실험의 결과를 예측하였으며, 계측치와 서로 비교하였다. 국내에서도 일본과 가까운 남부지역에서는 약한 지진이지만 자주 발생하고 있는 시점에서 이와 같은 유효응력모델을 이용한 재액상화 현상에 관한 연구가 절실히 요구되어진다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.363-369
• /
• 2003

액상화후 과잉간극수압 소산양상을 파악하고 액상화를 겪는 지반의 침하량을 예측하는데 필요한 진동하중이 작용하는 동안의 포화된 모래지반의 투수계수 변화를 추정하기 위하여, 액상화 가능성이 큰 5종류의 모래에 대해 1-g 진동대시험을 수행하였다. 시험과정중에 깊이별 과잉간극수압과 지표면 침하량을 계측하였다. 액상화후 계측된 과잉간극수압 소산곡선을 침강이론으로 선형모사하였고 선형모사된 소산곡선의 기울기를 분석함으로써 소산속도와 입도특성치와의 상관관계를 얻었다. 이러한 상관관계와 계측된 침하량을 침강이론에서 제안한 소산속도식에 대입하여 소산과정중 투수계수를 역산하였고 산정된 소산과정중 투수계수를 이용하여 진동하중이 작용하는 동안의 투수계수 변화를 추정하였다. 액상화후 과잉간극수압의 소산속도는 유효입경을 균등계수로 나눈 값에 선형적 상관관계를 갖는 것으로 나타났으며, 이러한 상관관계를 이용하여 구한 소산과정과 액상화동안의 투수계수는 원지반의 초기투수계수에 비해 각각 1.1∼2.8배, 1.4∼5배 증가하였다 그리고 이러한 증가 정도는 시험모래의 유효입경이 클수록 균등계수가 작을수록 더 커짐을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제33권11호
• /
• pp.45-57
• /
• 2017

연약지반의 압밀거동은 온도변화에 의하여 영향을 받는다. 연약 점토지반 내에 온도가 증가하면 간극수압이 증가하고 간극수압의 소산은 부피와 간극비를 감소시킨다. 또한 높은 온도는 간극유체의 점성을 감소시키므로 압밀속도가 빨라진다. 본 연구에서는 온도가 압밀침하량, 압밀시간, 간극수압과 같은 압밀거동에 미치는 영향을 분석하였으며, 이를 위하여 수리역학적(HM) 및 열수리역학적(THM) 거동에 대한 수치해석을 수행하였다. 열주입과 샌드드레인을 동시에 고려하였으며, 온도 변화 및 샌드드레인 직경 변화를 고려하여 해석을 수행하였다. 해석결과, 시료내부의 온도는 열원의 온도와 샌드드레인의 직경 증가에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 또한 열주입은 과잉간극수압을 증가시키고 그에 따라 과압밀 영역에서는 추가적인 침하량을 유발하고 정규압밀 영역에서는 압밀시간을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.63-77
• /
• 2015

지진해일파(tsunami)에 의한 피해로 소중한 인명손실뿐만 아니라 침수 범람에 의한 가옥과 같은 건물의 유실, 그리고 방파제, 교량 및 항만과 같은 사회간접자본의 심각한 파괴 등을 들 수 있다. 본 연구의 대상인 연안구조물에서 피해원인으로 먼저 큰 작용파력을 고려할 수 있지만, 또한 기초지반에서 세굴과 액상화와 같은 지반파괴를 고려할 수 있다. 진동성분과 잔류성분으로 구성되는 과잉간극수압의 증가에 따른 유효응력의 감소로 해저지반 내에 액상화의 가능성이 나타나고, 액상화가 발생되면 그의 진행에 따라 구조물의 침하 혹은 전도에 의해 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아지게 된다. 본 연구에서는 수위차를 이용하여 단파를 발생시키고, 그의 전파 및 직립호안과의 상호작용을 2D-NIT(Two-Dimensional Numerical Irregular wave Tank)모델로부터 해석한다. 이러한 결과로부터 직립호안 및 해저지반상에서 시간변동의 동파압을 지반의 동적응답과 구조물의 동적거동을 정밀하게 재현 할 수 있는 유한요소법에 기초한 탄 소성해저지반응답의 수치해석프로그램인 FLIP(Finite element analysis LIquefaction Program)모델에 입력치로 적용하여 해저지반 및 직립호안의 주변에서 과잉간극수압비와 유효응력경로의 시 공간변화, 지반변형, 구조물의 변위 및 지반액상화 등을 정량적으로 평가하여 직립호안의 안정성을 평가한다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.81-92
• /
• 2011

본 연구에서는 흙 댐 구조물의 지진저항 특성을 파악하기 위하여 3가지 대표단면을 기초로 하여 축소모형의 비율에 해당하는 상사법칙을 고려하여 각각 1:100, 1:70, 1:50으로 토조를 제작하였다. 그리고 국내 설계기준에 준하여 장주기인 Hachinohe파, 단주기인 Ofunato파, 인공지진파를 가진하여 각 단면에 대해 가속도변화, 과잉간극수압, 수직 및 수평변위를 측정하고, 측정된 결과를 통하여 지반-구조물-유체의 상호작용에 따른 안정성을 평가하였다. 시험결과 시험 대상 단면의 변위는 지진 시 허용변위량 300mm에 비해 비교적 작은 변위로 지진 시 안정성을 확보하였다. 가속도 계측결과 Hachinohe파, Ofunato파는 할증률 20%정도로 평가되었지만 인공지진파는 할증률 30%정도로 평가되었다. 과잉간극수압비 측정결과 액상화 평가기준인 과잉간 극수압비 1이하로 모형단면은 액상화에 대해 안정성을 확보하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.29-42
• /
• 2024

2017년 포항지진으로 인해 액상화 현상에 의한 안벽구조물에 피해가 발생하였다. 액상화는 지진 시 과잉간극수압 증가로 인해 유효응력이 소실되어 발생하게 된다. 이에 따른 잔교식 안벽의 피해 발생 부분을 규명하며 액상화로 인한 피해를 분석하였다. 또한 개량지반의 경우 연암층과 강성차이로 인해 하부 Sand 층의 액상화 현상으로 인해 피해가 발생하여, 비액상화 지반으로 가정하고 추가적인 수치해석을 수행하였다. 과잉간극수압비의 증가에 영향을 주는 요인으로는 지반의 상대밀도 및 입력 지진가속도의 크기 등 여러 가지 원인이 있다. 따라서 본 연구는 입력가속도의 크기를 증가시켜 Case 1~3에 대해 수치해석을 수행하였고, 개량지반의 경우 하부 Sand층의 액상화 현상으로 인한 피해가 발생하여 비액상화지반으로 가정하여 분석을 수행하였다. 결과적으로, 개량지반은 하부 액상화지반이 있을 경우 추가적인 보강이 필요하며, 잔교식 안벽 말뚝의 수평변위가 약 2배 감소하는 현상이 나타났다.