• 터널과지하공간
• /
• 제14권2호
• /
• pp.97-107
• /
• 2004

실내시험 및 현장시험 등으로부터 구해진 각종 암반 물성치를 설계에 반영시키기 위해 여러 가지 외삽법이 적용되고 있으며, 이 기법들은 대체적으로 충분한 현장 조사 및 시험을 통해 합리적인 RMR값을 도출한 뒤, 이를 토대로 강성 및 강도 정수를 산정하는 수순을 따르고 있다. 그러나 현장 여건상 충분한 시험조사가 이루어지지 못하여 RMR값의 정확한 도출이 곤란한 경우가 있을 수도 있으므로 이러한 경우를 대비하여 Monte Carlo Simulation 기법을 도입, 비교적 합리적이고 객관적인 RMR값을 역으로 추정하고 이를 통해 설계에 필요한 지반정수를 산정하는 새로운 기법을 제안코자 한다. 이렇게 제안된 새로운 지반정수 산정기법은 수치해석결과와 현장상황의 비교분석을 통해 그 타당성이 규명될 수 있을 것이다.

• 대한지질공학회:학술대회논문집
• /
• 대한지질공학회 2005년도 정기총회 및 학술발표회
• /
• pp.129-135
• /
• 2005

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권3호
• /
• pp.73-85
• /
• 2014

암반설계에 필요한 암반의 강도정수 값을 산정할 시에는, 암반 내 원위치시험이 극히 제한적이며 비용이 고가여서 주로 Hoek-Brown 파괴기준을 이용한 추정식을 사용하고 있다. Hoek-Brown 파괴기준식을 사용할 때에는 이 식을 Mohr-Coulomb 파괴기준식으로 변경하여야 지반의 강도정수 값을 추정할 수 있다. 그러나 파괴기준의 변경과정은 계산 및 분석단계 등 여러 단계를 거쳐야 하는 불편함이 있다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 접할 수 있는 다양한 조건의 암반상태를 모델링한 후, 일차적으로 Hoek-Brown 파괴기준을 이용하여 강도정수 값을 산정하였다. 그 결과를 분석하여 RMC, 암석의 일축압축강도(${\sigma}_c$), 암석계수($m_i$)의 3가지 사용요소를 이용하여 한번의 계산과정을 통해 암반의 강도정수를 추정할 수 있는 추정식 및 현장에서 손쉽게 강도정수를 산정할 수 있는 추정도표를 제안하였다. 이러한 제안 도표 및 제안식을 기존의 Hoek-Brown 및 Mohr-Coulomb 파괴기준식과 비교, 검토함으로써 본 제안의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.45-53
• /
• 2002

말뚝의 파동방정식 해석에 사용되는 지반의 동적 물성치를 구하는 방법으로, 표준관입시험에서 얻은 가속도, 하중 파형을 분석하여 이를 얻고자하는 연구들이 기존에 진행되었다. 그러나 기존의 지반 정수 획득 절차는 해의 유일성을 보장하지 못하고 과도한 계산 시간이 소요되거나, 시간 영역에서의 몇 개의 점으로부터 지반 정수를 획득함으로서 전체 파형에 대한 객관성이 부족하다는 단점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 전시간 영역에 걸친 획득 파형과 계산 파형의 오차를 최소화하고자 하는 최소 오차법을 기반으로 하여 앞에서 언급한 기존 절차의 단점을 개선한 새로운 지반 정수 획득 방법을 제안하였으며 문헌상에 나타난 계측 자료 및 현장 실측 하중, 가속도 계측 자료를 비교 분석하여 그 적용성을 고찰하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 1999년도 말뚝기초위원회 워크샵
• /
• pp.1-34
• /
• 1999

본 원고는 말뚝기초의 설계에 사용되고 있는 현장 시험법의 특징과 연구결과를 요약정리 한 것이다. 현장토질시험법이 국내에서 본격적으로 사용되기 시작한 것은 1980년도 초반으로 추정하고 있다. 이후 많은 간척사업과 연약지반 개량을 실시하면서 여러 종류의 현장 시험법이 소개되었으며 이러한 기술 발전에 편승하여 말뚝기초 설계에도 현장토질시험법을 이용함으로서 신뢰성 있는 말뚝기초의 지지력산정을 산정코자 노력하고 있다. 본 원고에서는 지금까지 국내에서 주로 사용하고 있는 SPT, CPT, PMT 및 최근 사용실적이 높아지고 있는 DMT의 시험방법, 원리, 관련 토질정수, 말뚝기초 설계에 활용방법에 대하여 국내외 자료를 조사하여 정리하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.29-37
• /
• 2017

집중호우로 인하여 산악지반에 발생하는 토석류의 거동은 대상지반 세립분의 전단강도 및 유변학적 특성들에 의하여 영향을 받기 때문에, 두 특성에 대한 정수는 토석류 거동을 파악하는데 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 직접전단 실험을 통하여 세립분의 전단강도 및 유변학적 정수를 평가하고자 하였다. 건조상태와 액성한계상태로 조성된 두 가지 세립분 시료에 대하여 직접 전단실험을 수행하였으며, 연직응력에 따른 전단강도를 측정하여 점착력과 내부마찰각을 산정하였다. 또한 액성한계로 조성된 시료의 잔류전단강도를 획득하기 위하여 전단변형률속도와 전단방향을 변화시켜 반복전단실험을 수행하였다. 실험 결과, 액성한계상태의 시료는 건조 상태 시료에 비해 내부마찰각은 작지만 점착력은 더 큰 것으로 나타났으며, 잔류전단강도를 통해 산정한 내부마찰각과 점착력은 첨두전단강도에 의해 산정된 결과보다 작은 것으로 나타났다. 반복전단 결과, 전단변형률속도와 잔류전단강도는 선형적인 관계를 보였으며, 전단변형률속도-잔류전단강도 관계의 기울기로써 결정되는 점성은 약 $73.60Pa{\cdot}s$로 산정되었다. 본 연구는 직접전단 장비가 산악지반 토석류 거동과 관련된 세립분의 전단강도 및 유변학적 정수 산정에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여준다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제35권5호
• /
• pp.5-19
• /
• 2019

암반으로 구성되어 있는 급경사($65^{\circ}{\sim}85^{\circ}$)비탈면이 장기간 안정한 상태로 유지되고 있는 자연현상을 고려할 때, 설계 및 초기 시공 단계에서 위와 유사한 지반 상태로 이루어진 깎기 암반비탈면에 대해 1:0.5(발파암 경사 기준)보다 급한 경사를 적용할 수 있을 것이다. 급경사로 설계 가능한 양호한 연속체 암반비탈면의 안정성을 검토하는 과정에서, 설계실무 측면에서 범용적인 암반강도정수 산정방법이 필요하게 되었다. Hoek 등(2002)이 수정 보완하여 발표한 Hoek-Brown 파괴기준과 GSI분류는 불연속구조의 영향을 충분히 고려한 암반특성화 시스템으로 평가되었으며, 응력변화에 따라 등가 Mohr-Coulomb 강도정수(등면적법)를 산출하는 방법을 제안하였다. 비탈면에서는 등가 M-C 강도정수가 최대구속응력(${{\sigma}^{\prime}}_{3max}$ 또는 수직응력)변화에 따라 민감하게 변화하므로 실무적으로 활용하기에 어려운 점이 있다. 이 연구에서는 양호한 연속체 암반비탈면에 대해 최대구속응력 범위이내에서 범용적으로 적용할 수 있는 강도정수산정방법(등각분할법)을 H-B 파괴기준을 응용하여 제안한다. 등각분할법 강도정수(A)의 타당성 및 적용성을 평가하기 위해, 연구대상 암반비탈면을 기존 실시설계 현장 인근에 있는 급경사 비탈면에서 암석종류별(화성암, 변성암, 퇴적암)로 선정하고, Hoek이 제시한 등가 M-C 강도정수(등면적법)들과 비교 분석하였다. 등면적법 및 등각분할법 등가 M-C 강도정수는 기본적인 자료인 기존 실시설계 현장의 실내 암석 삼축압축시험과 연구대상 암반비탈면의 불연속구조의 특성조사(Face Mapping)를 통해 RocLab 프로그램(H-B 파괴기준을 기본으로 전산화된 지반정수 산정 소프트웨어)을 활용하여 산정하였다. 산정된 등면적법 등가 M-C 강도정수는 상호 연동되어 점착력과 내부마찰각이 아주 크거나($45^{\circ}$ 이상) 작게 나타났다. 등각분할법 등가 M-C 강도정수는 등면적법 등가 M-C 강도정수의 중간 정도이며, 내부마찰각은 $30^{\circ}{\sim}42^{\circ}$의 범위를 보인다. 연구대상 암반비탈면의 등각분할법 강도정수(A)와 기존 실시 설계 현장에서 연구대상 암반비탈면과 유사한 암반상태(동일 등급 RMR)에 적용한 강도정수(B)와 비교 분석하고, 이 지반정수들로 적용한 비탈면 안정해석(한계평형해석과 유한요소해석) 결과를 통해 제안한 등각분할법의 적용성을 간접적으로 평가하였다. A와 B의 강도정수 차이는 10% 정도이다. 한계평형해석 결과(우기 기준), A적용 안전율(Fs)=14.08~58.22(평균 32.9), B적용 안전율(Fs)=18.39~60.04(평균 32.2)이며, 각 동일한 암석종류에 따라 상호 유사하게 나타났다. 유한요소 해석 결과, A적용 변위=0.13~0.65mm(평균 0.27mm), B적용 변위=0.14~1.07mm(평균 0.37mm)으로 매우 유사하다. H-B 파괴기준을 응용하여 등각분할법으로 산출한 지반 정수를 실무적인 전단강도로 적용할 수 있는 적용성 평가에서 유의미한 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.29-41
• /
• 1999

본 논문에서는 연약한 점토층과 모래지반으로 이루어진 2층지반의 지지력을 구하기 위하여 비교적 간단한 강도정수평균법을 적용하였다. 강도정수평균법의 오차를 줄이기 위해, 강도정수평균을 취할 한계깊이를 정의하는 식을 유도하고, 수치해석(FLAC)을 이용하여 보정하였다. 그리고 그 결과를 무차원차트로 나타내었다. 본 논문에서 제안된 무차원차트를 이용하여 구한 2층지반의 지지력과 Satyanarayana ＆ Grag, Sreenivasulu, Meyerhof & Hnna 등이 제안한 기존의 연구결과와 비교 및 검토를 수행하였다, 강도정수평균법은 하부지반을 대표할 수 있는 물성을 구하고, 기초하부를 단층지반으로 가정한 후 기존의 지지력계수를 사용하게 된다. 본 논문에서 기존의 제안된 지지력계수 중에서 Vesic이 제안한 지지력계수를 사용하는 것이 수치해석에 근접하였고, 강도정수평균을 취할 한계깊이를 기초폭의 약 2배로 가정한 Satyanarayana & Grag의 방법과 기초 파괴시 형성되는 강체쐐기의 크기$[0.5B\; tan(45+\phi_1/2)]$로 가정한 Sreenivasulu방법은 과다한 지지력이 산정되는 결과를 보였다. 그리고 기초연단에서 수직면을 따라 수동파괴 상태가 형성되는 것으로 가정한 Heyerhof & Hanna의 결과와 본 연구에서 제안한 방법은 비교적 잘 일치하였다. 따라서, 제안된 무차원차트를 이용하여 연약한 점토층 위에 놓인 모래지반의 지지력을 근사적으로 예측할 수 있다는 결론을 얻었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제30권2호
• /
• pp.164-179
• /
• 2020

지반구조물에 대한 한계상태설계법의 적용에 있어서 단위중량, 포아송비, 변형계수, 점착력 및 내부마찰각 등은 설계의 정확성 및 신뢰도 향상에 매우 큰 영향을 미치는 지반특성값이다. 특히 풍화토 및 풍화암 등 풍화대에 지반구조물이 위치하게 될 경우 이들 지반특성값 중에서도 점착력과 내부마찰각이 구조물과 지반의 하중 및 저항계수를 판정하는데 매우 높은 연관성이 있으며 따라서 공내전단시험과 같은 현장시험으로부터 구해지는 이들 지반정수의 정확한 산정은 지반구조물의 최적설계를 좌우하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 국내 38개 시공사례 분석을 통해 이들 지반정수들의 설계적용 사례를 검토, 현장시험의 중요성을 확인하였으며 이를 토대로 ASTM에서 규정하는 모든 표준절차를 반영하는 새로운 풍화대 강도특성 측정장치를 개발하였다. 또한 본 장비의 현장적용을 통해 시험장비 및 시험자의 주관적 오류에 의한 오차발생 가능성을 최소화한 장비의 개선성능을 확인하였으며, 이를 토대로 한계상태설계법의 적용 시 핵심 지반특성값의 정량적 산정을 위한 기틀을 마련하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.73-88
• /
• 2009

지반의 변동성은 많은 독립된 불확실성 요소로부터 발생하는 복잡한 요소이며, 지반의 변동성은 주로 내재적 변동성과 측정오차에 의해서 발생한다. 본 논문에서는 지반의 변동성을 평가하는 지표로 사용되는 변동계수를 송도지역의 지반정수 및 지층에 대하여 산정하였다. 지반정수의 변동성은 지층 및 흙의 종류에 영향을 받으므로 지층은 매립층과 퇴적층, 흙의 종류는 점토와 실트로 구분하여 각각의 변동계수를 산정하였다. 퇴적층과 점토의 변동계수가 매립층과 실트에 비하여 작은 것으로 분석되었다. 또한, 풍화가 많이 진행된 암반과 토사가 신선한 암반과 풍화암에 비하여 상대적으로 큰 변동계수를 보이는 것으로 나타났다. 본 논문에서 제시한 송도지역의 변동계수는 신뢰성해석의 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.