연약지반에서 압밀속도를 가속화시키고 설계 전단강도를 얻기 위하여 선행압밀공법과 병행된 연직배수공법이 널리 사용되어 왔다. 본 연구에서는 배수계가 설치된 연약지반에서 압밀과정 동안에 간극비의 감소로 인한 압축성과 투수계수의 변화를 고려할 뿐만 아니라 1차압밀 동안에 유발되는 2차압밀(혹은 크리프)을 고려할 수 있는 축대칭 비선형 압밀이론이 개발되었다. 측대칭 비선형 압밀해석을 위한 수치해석 프로그램, AXICON은 가정 B를 바탕으로 유한차분법을 적용하여 개발되었다. 가정 A를 바탕으로 한 Hansbo의 해석적인 해와 AXICON 해석결과를 비교$\cdot$분석하였다. 또한 Ska-Edeby 시험성토 현장지반에서 관측된 침하량과 간극수압의 계측자료와 비교하였다. 해석결과에 의하면 가정 A는 현장침하량을 일반적으로 과소 평가하며, 가정 B가 논리적으로 타당하다. 또한 제안된 해석 프로그램을 사용하면 실제 현장의 거동을 잘 예측할 수 있다.
Slurry clay has much higher water content than liquid limit of clay and even if small loads apply, it suffers a great settlement. Accordingly it is very difficult to perform a general consolidation test about slurry clay because of high water content. In this study consolidation tests have been performed successfully using Rowe Cell Tester about 1 remolding clay and 3 slurry clays with a water content of 100%, 133% and 150%. From the test results compression index characteristics, secondary compression index characteristics and consolidation coefficient characteristics have been investigated about slurry clay and remolding clay. Also two kinds of theory, by Terzaghi theory and by Mikasa theory, has been used to calculate consolidation coefficients. Compared to the calculation results, they had a similar value of consolidation coefficient. However if Mikasa theory is applied in the field design, the period which reach to the required consolidation degree will be much reduced compared to the period by Terzaghi theory because the time coefficient T$\_$v/ by Mikasa theory is far smaller than T$\_$v/ by Terzaghi theory.
탄산질 모래는 낮은 구속압에서도 입자파쇄가 발생하며 이로 인해 높은 압축성을 나타내기 때문에 입자파쇄가 강도 및 변형특성에 중요한 영향을 미친다. 본 논문은 탄산질 모래로 구성된 Sabkha층에 Tank 설치를 위하여 시험성토 및 Hydrotest를 수행한 후 지반의 침하거동을 비교 분석한 것이다. 현장 Sabkha층 시료는 압밀시험결과 80~170kPa에서 입자파쇄가 발생하였고, 화학조성을 분석한 결과 석영질 모래에서 검출되지 않은 칼슘성분이 다량 검출되어 입자파쇄가 잘 일어날 수 있음을 알 수 있었다. 입자파쇄가 발생하지 않은 시험성토에서는 성토완료 이틀만에 간극수의 소산과 침하가 완료되었으나 입자파쇄응력보다 큰 200kPa의 하중이 재하된 Hydrotest에서는 충수 후 장기침하거동이 발생하여 시험성토의 침하거동과는 상이한 결과를 나타내었다. 따라서 현장 Sabkha층에 입자파쇄하중 이상의 하중이 재하될 경우 입자파쇄로 인한 즉시침하와 파쇄된 입자의 재배열로 인한 이차압축침하가 발생됨을 알 수 있었다.
Velocity method was supposed by Parkin et al.(1985) in order to supplement previous log t and (equation omitted) method. This study was to present the method for estimating the horizontal coefficient of consolidation by using velocity method which was based on the Barren's equation. Velocity method throughly eliminated not only settlement curve which had shape with difficulty in evaluating coefficient of consolidation but also the effect of unknown intial compression, the secondary consolidation and occurrence of unknown point by using velocity instead of settlement. The purpose of this study is to investigate its application in field. Velocity method was used in obtaining horizontal coefficient of consolidation in Kyung-gi area. Horizontal coefficient of consolidation using velocity method was calculated and compared with log t method, √t method Magnan & Deroy's method, Bergado's method.
The consolidation behavior of Sri Lankan peaty clay is analyzed using an elasto-viscoplastic model. The model can describe the secondary compression behavior as a continuous process and it can also account for the effect of structural degradation on the consolidation analysis. The analysis takes into account all the main features involved in the process of peat consolidation, namely, finite strain, variable permeability, and the secondary compression. The material parameters required for the analysis and the procedures to evaluate them, using both standard laboratory and field tests, are explained. Initially, the model performance is assessed by comparing the predicted and the observed peat consolidation behavior under laboratory conditions. The results indicate that the model is capable of predicting the observed creep settlements and the effect of layer thickness on the settlement analysis of peaty clay. Then, the model is applied to predict the consolidation behavior of peaty clay under different field conditions. In this context, firstly, the one-dimensional field consolidation of peaty clay, brought about by the construction of compacted earth fill, is predicted. Then, the two-dimensional peat foundation response upon embankment loading is simulated. A good agreement is seen in the comparison of the predicted results with the field observations.
Under the various variations of the sample thickness, the load increment ratio and the load increment duration, this consolidation test of the clay in the Asan Bay was tried for the comparison with the standard consolidation test. The results gained are as follows; 1. The void ratio variations of the leached-clay samples were increasingly high, according as the sample thickness thinned and the load increment duration and the laod increment ratio increased. 2. The coefficient of consolidation were increased with the increment of the sample thickness, of the load increment ratio and of the load increment duration. Near the pre-consolidation load, the coefficient of secondary consolidation had the maximum value and lessened with the increment of the sample thicknss, and of the load increment duration 3. The value of the pre-consolidation load increased in proportion to the increment of the sample thickness and the decrease of the load increment ratio and the load increment duration. 4. The compression indices increased as the increment of load increased and decreased as the sample thickness increased. 5. The initial compression ratio increased as the sample thickness, the load increment ratio and the load increment duration decreased. The ratio of primary compression to the secondary decreased with the increment of the sample thickness and of the load increment ratio. 6. The time at the completion of psimary consolidation increased with the increment of the sample thickness and of the consolidation load, and with the decrease of the load increment ratio. 7. The compression indicses increaed as the sample thickness lessened and decreased as the load increment ratio increased. The coefficient of consolidation increased according as the sample thickness, the load increment ratio and the load increment duration went up. The settlement at the construction site should be calculated highly in proportion as the sample thickness lessened and the load increment ratio increased. The consolidation ratio is thought to be accelerated if the sample thickness and the load increment ratio becomes higher and the load increment duration longer.
본 연구는 군산 새만금지역의 점성토를 소성지수 15%, 30%, 45%, 60%가 되도록 벤초나이트를 첨가한 인공의 시료를 이용하여 하중재하기간을 1일, 2일, 4일, 8일 등으로 달리한 표준압밀시험을 실시하였다. 그리고 인천, 광양, 울산지역의 불교란 시료에 대한 압밀시험도 같이 수행하여 소성지수와 압밀하중재하기간이 2차 압밀에 어떤 영향이 있는지를 밝혔다. 그리고 각 소성지수에 따른 하중과 침하특성, 압밀계수특성, 압축지수 및 2차 압축지수특성, 간극수압특성을 밝히고 압축지수, 압밀계수, 2차 압축지수 등을 소성지수, 하중에 관하여 정식화하였다. 또한 정식화한 식을 이용한 1차 및 2차 압밀침하량 예측결과와 탄소성 구성모델인 수정 Cam-Clay모델과 탄 점소성 모델인 Sekiguchi모델을 이용한 예측결과를 모형시험 결과와 같이 비교하였다. 그 결과, 2차 압밀특성을 고려한 Sekiguchi모델이 매우 정도 높게 결과를 예측할 수 있음을 알 수 있었다.
중동지역의 Sabkha층 탄산질 모래는 낮은 전단강도를 나타내며, 입자파쇄시 내부공극의 외부노출로 인한 즉시침하와 파쇄입자의 재배열로 인한 시간 의존적 이차침하가 발생된다. 현장 대형기초에 의한 Sabkha층의 침하특성을 분석하기 위하여 Hydrotest를 수행하였고, 실내시험 결과와 비교하였다. 삼축압축시험 결과 일차입자파쇄의 정도에 따라 Sabkha층 GL-1.5 m에서 Strain-hardening, GL-7.0 m에서 Strain-perfect, GL-7.5 m에서 Strain-softening 형태의 응력-변형 거동이 나타났다. 일반적으로 전반전단파괴는 입자가 조밀하고 지반의 강도가 큰 경우 발생하나 Sabkha층 탄산질 모래에서는 Strain-softening 거동 발생시 Strain-hardening과 Strain-perfect 거동에 비하여 오히려 입자파쇄 강도가 작아지는 현상이 발생하였다. 이러한 응력-변형 특성은 상대밀도 증가시 전단강도가 증가하는 석영질 모래의 특성과는 상이한 것이다. 현장 Hydrotest시 입자파쇄의 영향으로 간극수압 소산 후에도 지속적인 이차압축침하가 발생되었으며, 입자파쇄응력이 상대적으로 작고 Strain-softening 거동, 혹은 Strain-perfect 거동을 나타낸 하부 Sabkha층의 입자파쇄가 기초침하에 지배적인 영향을 미친 것으로 판단된다.
본 연구는 사전압밀재하공법에 의해 연약지반을 개량시 재하-제하-재재하와 같은 다양한 응력변화에 의한 2차압밀량을 추정하고자, 일정변형률 압밀시험기(CRS)를 응용한 일정재하시험장치(CLR)와 표준압밀시험기를 이용한 단계 재하시험(IL)에 의해 군산점토의 압밀특성을 비교 고찰하였다. 또한 CRS시험 후 임의 팽창시점에서 재재하시 유효과압밀비에 따른 2차압밀특성과 간극비-유효응력-시간관계 등을 파악하였다. 군산점토는 유효 과압밀비가 클수록 팽창량은 크고 2차압밀 침하량은 작게 발생하고 있으며, 일시에 하중 제거 후, 재하하는 경우에서 2차압밀계수 $C'_{\alpha}$ 는 완속제거시 보다 작게 평가되고, 유효 과압밀비가 1.4이상인 경우는 유사한 값을 제시하고 있다. 재재하시 발생되는 전체침하량을 기준으로 한 2차압밀계수 $C"_{\alpha}$는 경과시간에 따라 비선형적으로 증가하나 최종값은 급속제거시와 비교하여 유사한 값을 제시하고 있다. 간극비 변형속도는 재하시간이 증가할수록 유효 과압밀비에 관계없이 2개의 시험 모두 일정한 선형관계이고, 유효 과압밀비가 증가할수록 작게 나타나고 있다.고 있다.
전북도내 3개시역에서 채취한 유기물함량 15%인 저유기질토(LL:95%)와 유기물함량 68%인 고유기질토(LL:400%)의 압밀특성을 조사분석하기 위해서 표준압밀시험과 단일하중압밀시험을 실시하였다. 공소비는 저유기질토 보다 고유기질토가 현저하게 큰 경향을 보였으며 e-log P 곡선에서 저유기질토는 하중이 증가함에 따라서 공소비 감소경향이 완만하였으나 고유기질토에서는 현저하게 감소하였다. 압밀량과 장기압밀시간과의 관계에서 고유기질토의 경우 약 5분경 부터 시간대수에 따라 직선적으로 증가하였고 저유기질토는 일반정성토와 같은 경향을 보였다. 고유기질토의 2차압밀표수는 상기추밀시간에 따라 일정한 경향을 나타내고 있으므로 장기롱밀량추정에 중요한 인자로 이용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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