Jung, Min-Hyung;Kim, Ju-Hyun;Jeong, Sang-Guk;Lee, Song
Journal of the Korean Geotechnical Society
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v.23
no.8
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pp.47-57
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2007
In this study, the analysis of density characteristics of some dredged and reclaimed ground sites, which is necessary for liquefaction evaluation of a dredged and reclaimed ground, was conducted. From analyzing a simplified liquefaction potential evaluation using SPT-N values which have been applied as domestic earthquake-resistant design criterion, improvement scheme is suggested. Based on the analysis result of density characteristics, it was found out that the relative density and the intial N-value ranged respectively $40{\sim}50%\;and\;5{\sim}8$. In the case of applying Liao & Whitman's equation to correct effective overburden pressure, liquefaction resistance of the upper ground that is relatively weaker than that of lower ground is overestimated. So, Skempton's equation is recommended. And the N value with depth which is applied for design process should be estimated by the exponential equation, $N=1.35{\sigma}'^{0.75}$.
Kim, Yeon-Jun;Ko, Kil-Wan;Kim, Byung-Min;Park, Du-Hee;Kim, Ki-Seog;Han, Jin-Tae;Kim, Dong-Soo
Journal of the Korean Geotechnical Society
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v.36
no.10
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pp.57-71
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2020
Liquefaction-induced sand boils were observed during the Pohang earthquake (Moment magnitude, 5.4) on November 15, 2017, specifically in the region of agricultural fields and park areas near the epicenter. This was recorded as the first observed liquefaction phenomenon in Korea. This paper analyzes liquefaction potentials at the key sites at Pohang area. The simplified methods and current design standard were used to evaluate the occurrence of liquefaction. The seismic demand was estimated based on the NGA-WEST2 ground motion prediction equations (GMPEs). The liquefaction resistance of the ground was determined using the in-situ tests: standard penetration test (SPT) and cone penetration test (CPT). The liquefaction potentials were quantified by liquefaction potential index (LPI), which were compared with those from the previous studies.
Liquefaction phenomenon refers to a phenomenon in which excess pore water pressure occurs when a dynamic load such as an earthquake is rapidly applied to a loose sandy soil ground where the ground is saturated, and the ground loses effective stress and becomes liquid. The laboratory repetition test for liquefaction evaluation can be performed through a repeated triaxial compression test and a repeated shear test. In this regard, this study attempted to evaluate the effects of the relative density of sand on the liquefaction resistance strength according to particle size distribution using repeated triaxial compression tests, and additional experimental verification using numerical analysis was conducted to overcome the limitations of experimental equipment. As a result of the experiment, it was confirmed that the liquefaction resistance strength increased as the relative density increased regardless of the classification of soil, and the liquefaction resistance strength of the SP sample close to SW was quite high. As a result of numerical analysis, it was confirmed that the liquefaction resistance strength increased as the confining pressure increased under the same relative density, and the liquefaction resistance strength did not decrease below a certain limit even though the confining pressure was significantly reduced at a relatively low relative density. This is judged to be due to a change in confining pressure according to the depth of the ground. As a result of analyzing the liquefaction resistance strength according to the frequency range, it was confirmed that there was no significant difference from the laboratory experiment results in the basic range of 0.1 to 1.0 Hz.
In this study, a model parameter evaluation method using relative density was proposed to utilize applicable UBC3D-PLM for liquefaction behavior. In addition, dynamic effective stress analysis, that is, liquefaction analysis, was performed on the case of the liquefaction occurrence region where acceleration and pore water pressure were measured, and compared with the actual measurement and the existing Finn analysis results. Through this study, it was found that the proposed method can easily evaluate the necessary parameters required by the related model and predict the pore water pressure behavior in the region where liquefaction occurs. In addition, in the case of the study area, both measurements and numerical analysis showed that liquefaction occurred when a certain amount of time elapsed after the earthquake acceleration reached the maximum value. In the case of UBC3D-PLM applied in this study, the excess pore water pressure behavior similar to the actual measurement was predicted, and the occurrence of liquefaction was evaluated in the same way as the actual measurement. In particular, although the excess pore water pressure in the sand layer was greater, the phenomenon in which liquefaction occurred in the silt layer was accurately realized. It is expected that the proposed model parameter evaluation method and finite element analysis applying UBC3D-PLM can be used to select the liquefaction reinforcement region in the future seismic design and reinforcement by evaluating the liquefaction occurrence region similarly to the real one.
Purpose: This study was carried out to evaluate the liquefaction potential of the land reclamation area in Incheon by using the ProShake program for long frequency Hachinohe seismic wave and short frequency Ofunato seismic waves to interpret ground response. Method: The interpretation results and the Modified Seed and Idriss method were used to evaluate the liquefaction potential. The liquefaction potential index which proposed by Iwasaki was calculated to be used as a guide line to represent the liquefaction evaluation results at the given location. The equivalent liquefaction factor of safety presented by Kang(1999) was used as a quantitative index to draw up the mapping of liquefaction potential. Results: This paper presents the mapping of liquefaction potential for the Incheon seaside reclamation area using both the liquefaction potential index and the equivalent liquefaction factor of safety. Conclution: As a result, the mapping of liquefaction based on the liquefaction potential index and equivalent liquefaction factor of safety shows similar distribution pattern.
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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v.46
no.4
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pp.75-84
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2004
The evaluation technique of seismic performance on agricultural infrastructure based on dynamic numerical simulations, which Included a cyclic elasto-plastic and a viscoelastic-viscoplastic constitutive model to actual multi-layered ground conditions during large earthquake were performed by a liquefaction analysis in the present study. From the liquefaction analysis, it was verified that the models can give a good description of the damping characteristics and liquefaction phenomena of ground accurately during large event which induces plastic deformation in large strain range.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.35
no.2
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pp.43-56
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1993
The laboratory tests are performed on how the liquefaction potential of the sea dike structures on the saturated sand or silty sand seabed could be affected due to earthquake before and after construction results are given as follows ; 1. Earthquake damages to sea dike structures consist of lateral deformation, settlement, minor abnormality of the structures and differential settlement of embankments, etc. It is known that severe disasters due to this type of damages are not much documented. Because of its high relative cost of the preventive measures against this type of damages, the designing engineer has much freedom for the play of judgement and ingenuity in the selection of the construction methods, that is, by comparing the cost of the preventive design cost at a design stage to reconstruction cost after minor failure. 2. The factors controlling the liquefaction potential of the hydraulic fill structure are magnitude of earthquake(max. surface velocity), N-value(relative density), gradation, consistency(plastic limit), classification of soil(G & vs), ground water level, compaction method, volumetric shear stress and strain, effective confining stress, and primary consolidation. 3. The probability of liquefaction can be evaluated by the simple method based on SPT and CPT test results or the precise method based on laboratory test results. For sandy or silty sand seabed of the concerned area of this study, it is said that evaluation of liquefaction potential can be done by the one-dimensional analysis using some geotechnical parameters of soil such as Ip, Υt' gradation, N-value, OCR and classification of soils. 4. Based on above mentioned analysis, safety factor of liquefaction potential on the sea bed at the given site is Fs =0.84 when M = 5.23 or amax= 0.12g. With sea dike structures H = 42.5m and 35.5m on the same site Fs= 3.M~2.08 and Fs = 1.74~1.31 are obtained, respectively. local liquefaction can be expected at the toe of the sea dike constructed with hydraulic fill because of lack of constrained effective stress of the area.
It is well known all much information for evaluation on possibility of liquefaction and lateral flow for sand over the world. Recently, it is started to be known that liquefaction happens on non-plastic silt, too. But cyclic and post-cyclic characteristics for non-plastic silt is a few familiar to the world. Specially, it is not aware of the estimating method for lateral flow on non-plastic silt. The main purpose in this paper is to propose the evaluation for liquefaction and lateral flow on non-plastic silt. The method used in this research is that possibility for liquefaction on non-plastic silt was evaluated with cyclic direct simple shear test, and then residental strength was estimated with static shear test. Through the test results liquefaction on non-plastic silt is well not happened but strength decreases rapidly with increasing shear stress. With the proposed method it can be evaluated possibility of liquefaction and propose lateral flow.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2006.04a
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pp.473-480
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2006
Liquefaction of soil foundation is one of the major seismic damage types of infrastructures. In this paper, deterministic and probabilistic approaches for the evaluation of liquefaction potential are briefly summarized and the risk assessment method is newly proposed using seismic fragility and seismic hazard curves. Currently the deterministic approach is widely used to evaluate the liquefaction potential in Korea. However, the there are a certain degree of uncertainties in the soil properties such as elastic modulus and resistant capacity, therefore the probabilistic approach is more promising. Two types of probabilistic approach are introduced including (1) failure probability for a given design earthquake and (2) the seismic risk of liquefaction of soil for a given service life. The results from different methods show a similar trend, and the liquefaction potential can be more quantitatively evaluated using risk analysis method.
To investigate the liquefaction potential of sands, a series of untrained cyclic triaxial compression tests is carried out on the samples of Ottawa, Joomoonjin, Hn river and Hongseung sands. The constitutive equations of sands are derived to explain the mechanical behavior of sands under cyclic stresses, and are applicable to liquefaction analysis. The following results are obtainded in this study. 1. Sands with the lower confining pressure or relative density are to be easily liquefied, and when the amplitude of cyclic stress are large, liquefaction takes places over only a few cycles. 2. Stress ratio, porewater pressure ratio and cyclic shear strains are to be good criteria to evaluate liquefaction potential of sands. 3. Hongseung sands which contains some silty clay shows higher dynamic properties than other sands. 4. The dynamic behaviors of undisturbed Hongseung sand are about same as those of dense sands. It is noted that undisturbed Hongseung sand shows higher liquefaction potential than the samples made by pluviation under same relative density, 5. The constitutive equations of soils under cyclic loads are developed based on the theory of elasto-plasticity, logarithmic stress-strain rela'tionship, non-associated flow rule and the concept of the boundary surface. The derived equations is applicable to predict the behavior of sands under cyclic loads and liquefaction potential with a higher accuracy. 6. Based on results of the study it may be concluded that cracks of the foundations and dislocation of the structures at Hongseung earthquakes(Oct. 7, 1978, Richter scald 5.2) are not brought by the liquefaction process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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