• 제목/요약/키워드: CPT (Cone Penetration Test)

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Estimation of Penetration Depth Using Acceleration Signal Analysis for Underwater Free Fall Cone Penetration Tester

  • Seo, Jung-min;Shin, Changjoo;Kwon, OSoon;Jang, In Sung;Kang, Hyoun;Won, Sung Gyu
    • 한국해양공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.202-207
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    • 2020
  • A track-type underwater construction robot (URI-R) was developed by the Korea Institute of Ocean Science & Technology. Because URI-R uses tracks to move on the seabed, insufficient ground strength may hinder its movement. For smooth operation of URI-R on the seabed, it is important to determine the geotechnical properties of the seabed. To determine these properties, standard penetration test (SPT), cone penetration test (CPT), and sampling are used on land. However, these tests cannot be applied on the seabed due to a high cost owing to the vessel, crane, sampler, and analysis time. To overcome these problems, a free fall cone penetration tester (FFCPT) is being developed. The FFCPT is a device that acquires the geotechnical properties during impact/penetration/finish phases by free fall in water. Depth information is crucial during soil data acquisition. As the FFCPT cannot measure the penetration depth directly, it is estimated indirectly using acceleration. The estimated penetration depth was verified by results of real tests conducted on land.

지반의 공간변동성을 고려한 액상화에 의한 침하량의 확률론적 해석 (Probabilistic Analysis of Liquefaction Induced Settlement Considering the Spatial Variability of Soils)

  • 봉태호;김병일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.25-35
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    • 2017
  • 액상화는 지진에 의해 발생하는 대표적인 피해 중 하나로 이에 대한 가능성을 평가하기 위한 많은 방법들이 개발되었으며, 최근에는 지반이 갖는 불확실성을 합리적으로 고려하기 위한 확률론적 접근방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 지반의 물성치가 갖는 공간 변동성을 고려하여 확률론적 해석을 수행하고자 서로 다른 변동특성을 갖는 세 지점의 CPT 데이터를 활용하여 콘관입 저항치에 대한 공간 변동성을 평가하였다. 이후, 각 지점의 공간 변동성을 고려한 콘관입 저항치의 확률장을 생성하였으며, CPT기반 액상화 평가방법을 통하여 액상화에 의해 유발되는 침하량의 확률론적 해석을 수행하였다. 연구결과, 공간변동성이 고려되지 않을 경우 지반의 불확실성을 과대평가할 수 있으며, 기준 허용 침하량에 따라 약 30%까지 큰 확률론적 차이가 발생할 수 있는 것으로 나타났다.

Cone 관입시험을 이용한 해양토질의 전단강도 산정에 대한 신뢰도 연구 (A Reliability Study on Estimating Shear Strength of Marine Soil using CPT)

  • 이인모;이명재
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제3권2호
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    • pp.17-28
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    • 1987
  • 본연구에서는 해양토질의 전단강도 산정에 대한 Cone관입시험의 신뇌도를 조사하였다. 사질토에 대하여는 내부마찰각의 불확정성을 조사하였으며, 불확정성에는 자료의 공간적 변화와 해석에 사용 되는 공식의 모텔오차 등이 있고, 그중 해석모텔의 오차가 가장 큰 불확정성이었다. 해석 방법마다 구한 내부마찰각이 서로 다르므로, 해석결과를 종합할 수 있는 주관적 견해개념(subjective opinion) 을 도입하였다. Cone관입시험을 이용하여 잡토지반에서 비배빙전단강도를 산정하기 위해서는 실훈시험이나 현장베인 시험으로 구한 전단강도와 Cone 저항력의 경험적인 관계를 이용하여야 한다. 비배수전단강도의 불확정성은 Cone 계수(Nk)의 자료 산포, Nk의 모델 오차, 이방성과 Cone 저항력의 공간적 변화 등에 기인하며, Nk의 자료산포가 가장 큰 불확정성이었다. Nk값의 산정에 이용되는 비교강도시험은 실내시험보다는 현장베인시험의 신뢰성이 더 큰 것으로 나타났다.

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Pagani Cone Test를 이용한 철도노반 조사 기법 연구 (The Ground Investigation Technique of Railway Using Pagani Cone Test)

  • 조은경;조국환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.792-801
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    • 2016
  • 철도노반에 대한 지반조사 방법은 표준관입시험(SPT), Cone 관입시험 등이 널리 이용되고 있다. 그러나 표준관입시험은 시험장비가 크기 때문에 운행선 주변의 전철주 등에 접촉 위험이 있어 적용에 어려움이 있다. 그리고 휴대용 장비인 DCP(Dynamic Cone Penetrometer)의 경우 타격에너지가 부족하고 관입되는 Cone-rod의 강성이 부족하므로 필요 깊이까지 관입이 불가능하여 사용에 제한을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 휴대용 장비이면서 타격에너지와 강성이 큰 Pagani Cone Test를 표준관입시험과 동일한 지반에서 시험을 실시하여 N값을 비교 분석하였다. 그 결과 Pagano Cone Test의 N값을 보정시 사질토에서 SPT의 N값의 1.48배, 점토에서 1.33배를 얻었으며, Pagani Cone Test의 N값과 표준관입시험의 N값과의 상관관계를 제안하였다.

영종도 지반공학 야외시험장에서의 사질토지반 개량효과 평가 (Evaluation of Ground Improvement on Sands at Yongjong Island Geotechnical Experimental Site)

  • 김동수;박형춘;김영웅;김수일
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.439-446
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    • 1999
  • In situ experimental studies were Performed at Yongjong Island Geotechnical Experimental Site to evaluate the ground densification on sand deposited. Standard penetration test, cone penetration test, and SASW test were performed and soil profiles and quality of ground improvements were evaluated. The feasibility of applying SASW method were verified by comparing test results. The evaluation technique of in-situ density using SASW and resonant column tests was proposed, and the reliability of proposed method was verified by performing case studies.

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다양한 시험 방법을 이용한 서해안 송도 지역에 분포하는 실트질 모래의 최대 전단탄성계수 평가 (Evaluation of Maximum Shear Modulus of Silty Sand in Songdo Area in the West Coast of Korea Using Various Testing Methods)

  • 정명훈;이강원;김명모;권형민;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권9호
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    • pp.65-75
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    • 2005
  • 흙의 최대 전단탄성계수는 동적/정적 지반구조물 설계에서 중요하게 다루어야 하는 기본 토질상수이다. 본 연구에서는 서해안 송도 지역의 실트질 모래에 대해 표준관입시험, 콘관입시험, 자가굴착식 공내재하시험, 다운홀 시험, 탄성파 탐사 콘관입시험, 공진주 시험 등을 수행하여 최대 전단탄성계수를 구하고 그 결과를 통계적으로 분석하였다. 다운홀 시험을 기준으로 표준관입시험 및 콘관입시험에 대한 경험식으로 구한 최대 전단탄성계수를 비교하고 새로운 경험식물 제안하였다. 제안식으로 구한 전단탄성계수는 다운홀 시험 결과와 비교적 잘 일치하였으며, 제안식을 이용하여 적절히 지반의 최대 전단탄성계수를 평가할 수 있음을 확인하였다.

Improved prediction of soil liquefaction susceptibility using ensemble learning algorithms

  • Satyam Tiwari;Sarat K. Das;Madhumita Mohanty;Prakhar
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제37권5호
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    • pp.475-498
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    • 2024
  • The prediction of the susceptibility of soil to liquefaction using a limited set of parameters, particularly when dealing with highly unbalanced databases is a challenging problem. The current study focuses on different ensemble learning classification algorithms using highly unbalanced databases of results from in-situ tests; standard penetration test (SPT), shear wave velocity (Vs) test, and cone penetration test (CPT). The input parameters for these datasets consist of earthquake intensity parameters, strong ground motion parameters, and in-situ soil testing parameters. liquefaction index serving as the binary output parameter. After a rigorous comparison with existing literature, extreme gradient boosting (XGBoost), bagging, and random forest (RF) emerge as the most efficient models for liquefaction instance classification across different datasets. Notably, for SPT and Vs-based models, XGBoost exhibits superior performance, followed by Light gradient boosting machine (LightGBM) and Bagging, while for CPT-based models, Bagging ranks highest, followed by Gradient boosting and random forest, with CPT-based models demonstrating lower Gmean(error), rendering them preferable for soil liquefaction susceptibility prediction. Key parameters influencing model performance include internal friction angle of soil (ϕ) and percentage of fines less than 75 µ (F75) for SPT and Vs data and normalized average cone tip resistance (qc) and peak horizontal ground acceleration (amax) for CPT data. It was also observed that the addition of Vs measurement to SPT data increased the efficiency of the prediction in comparison to only SPT data. Furthermore, to enhance usability, a graphical user interface (GUI) for seamless classification operations based on provided input parameters was proposed.

Utilizing the GOA-RF hybrid model, predicting the CPT-based pile set-up parameters

  • Zhao, Zhilong;Chen, Simin;Zhang, Dengke;Peng, Bin;Li, Xuyang;Zheng, Qian
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제31권1호
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    • pp.113-127
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    • 2022
  • The undrained shear strength of soil is considered one of the engineering parameters of utmost significance in geotechnical design methods. In-situ experiments like cone penetration tests (CPT) have been used in the last several years to estimate the undrained shear strength depending on the characteristics of the soil. Nevertheless, the majority of these techniques rely on correlation presumptions, which may lead to uneven accuracy. This research's general aim is to extend a new united soft computing model, which is a combination of random forest (RF) with grasshopper optimization algorithm (GOA) to the pile set-up parameters' better approximation from CPT, based on two different types of data as inputs. Data type 1 contains pile parameters, and data type 2 consists of soil properties. The contribution of this article is that hybrid GOA - RF for the first time, was suggested to forecast the pile set-up parameter from CPT. In order to do this, CPT data and related bore log data were gathered from 70 various locations across Louisiana. With an R2 greater than 0.9098, which denotes the permissible relationship between measured and anticipated values, the results demonstrated that both models perform well in forecasting the set-up parameter. It is comprehensible that, in the training and testing step, the model with data type 2 has finer capability than the model using data type 1, with R2 and RMSE are 0.9272 and 0.0305 for the training step and 0.9182 and 0.0415 for the testing step. All in all, the models' results depict that the A parameter could be forecasted with adequate precision from the CPT data with the usage of hybrid GOA - RF models. However, the RF model with soil features as input parameters results in a finer commentary of pile set-up parameters.

PHC 항타말뚝에 대한 CPT 선단 지지력 산정식의 적용성 (Applicability of CPT-based Toe Bearing Capacity of PHC Driven Piles)

  • ;정성교;김성렬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권12호
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    • pp.107-118
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    • 2009
  • CPT의 관입과 말뚝의 항타는 그들의 거동이 아주 유사하기 때문에 CPT 결과를 이용한 말뚝의 지지력 예측방법이 많이 제안되어 있다. 본 연구에서는 CPT 결과를 이용한 선단지지력 산정공식의 국내 적용성을 분석하기 위하여 낙동강 하구 대심도 연약지반 현장에서 시공된 PHC 항타말뚝을 대상으로 총 172본의 동재하시험 자료와 82개소의 CPT 자료를 수집하였다. 신뢰성 높은 자료 선정을 위해 4단계의 보정절차를 거쳤으며, 통계적 기법을 이용하여 각 공식의 적용성을 분석하였다. 그 결과, 총 10가지의 공식 중에서 Aoki 방법(1975), LCPC 방법(1982), ICP 방법(2005)의 순서로 그 적용성이 높은 것으로 나타났다.

Compaction Grouting System에 의한 철도역사건물 파일기초보강효과 (A Reinforcement Effect of Pile Foundation by Compaction Grouting System in Railroad Station Building)

  • 천병식;최승권;도종남;성화돈
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1364-1368
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    • 2006
  • By the countermeasure which is caused by with railroad station ground settlement it applied a CGS in each independent foundation. The effectiveness of the ground improvement and the bearing capacity of the compaction pile has been verified by the Cone Penetration Test(CPT) and Load Test. Test result show that penetration resistance and the cone friction force increased a lot and settlement 13.475mm as the standard settlement 40.0mm appeared at below. Also uniaxial compression test result $278kg/cm^2$ as the standard $150kg/cm^2$ appeared far a lot.

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