본 연구에서는 국내 연약점토지반을 대상으로 현장에서 불교란 상태로 채취된 흙을 이용해 실내 물리실험 및 역학시험을 실시하여 OCR을 산정하였으며, 실험 결과를 이용해 기존의 경험식과 심도별로 OCR을 예측하였다. 액성지수와 NAVFAC의 경험식을 실제 측정값과 비교·검토한 결과 액성지수를 이용한 방법이 지반의 개략적인 OCR을 추정하기에 적절한 것으로 나타났으나 지하수위 상부 지반의 경우에는 건조로 인한 영향을 고려하지 못한 것으로 나타났다. 따라서 지하수위 상부지반을 포함한 각 지역별 심도-OCR간의 상관관계식을 제안하였으며, 제안된 식을 인접지역의 OCR 예측에 적용한 결과 점토(CL, CH)로 구성된 지역에서의 예측값은 실측값과 상당부분 일치하는 경향을 보였다. 그러나 실트(ML)로 구성된 지역에서는 예측값이 실제값과 불일치한 결과를 보여 흙의 공학적 특성보다는 퇴적 및 구성 특성이 OCR예측에 중요한 영향인자임을 확인할 수 있었다.
국내 남해안 해성점토 지반의 응력이력(stress history)에 대하여 피조콘 관입시험 방법을 이용하여 통계분석과 사례 연구을 통하여 조사하였다. 경험식과 피조콘 관입시험으로 산정한 선행압밀응력과 과압밀비는 이론적, 경험적 상관관계를 찾고자 회귀분석을 수행하였고 기준값은 실내 표준압밀시험 결과를 토대로 하였다. 표준압밀시험에서 나타난 조사 지반의 응력이력 상태는 전체적으로 해수면 아래 표층 l0m까지는 과압밀된 상태였으나, 표층 l0m 아래 깊이에서는 과압밀비(OCR)가 0.3까지도 존재하여 전반적으로 지층상태는 불안정한 구조를 가지고 있었다. 응력이력에서 선행압밀하중의 결정은 Chen과 Mayne(1996)의 경험방법과 Konrad와 Law(1987)의 이론공식을 사용하였다. 산정결과, Chen과 Mayne(1996)의 경험공식중에서 간극수압을 이용한 예측방법이 가장 신뢰성이 높았다. 그리고 과압밀비도 Chen과 Mayne(1996)의 경험식이 가장 높은 신뢰성을 보였다. 하지만 Mayne과 Holtz(1988), 그리고 Mayne과 Bachus(1988)방법은 각각 OCR이 1.0이하인 미압밀 지반에서 좋은 결과를 제시하였다. 그러므로 피조콘 관입시험으로부터 지반의 응력이력을 산정하는 다양한 방법은 대부분 지반조건과 위치에 따라 그 결과가 크게 다르므로 지역과 현장특성을 반영한 적합식을 개발하여 지반 설계에 활용하는 것이 타당한 것으로 판단되었다.
액상화는 비배수조건에서 흙 강도의 갑작스러운 감소에 기인한다. 이러한 흙 강도의 손실은 과잉간극수압의 발현과 관련된다. 본 연구에서는 최대 및 최소간극비에 영향을 미치는 세립분 함유량이 조사되었다. 또한 포화된 실트질 모래에 대한 정적 및 동적 삼축시험의 결과를 제시하였다. 이들 시험은 액상화강도와 정적 및 동적 거동 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 시료는 새만금 유역에서 채취되었으며 공기건조되었다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 최대 및 최소간극비선은 유사한 경향으로 나타났다. 2) 최대 및 최소간극비는 20~30%의 세립분 함유량에서 얻어졌다. 3) 구속압력과 과압밀비가 증가할수록 액상화에 대한 저항은 증가하였다. 4) 불안정마찰각은 초기상대밀도의 증가와 함께 커졌다. 5) 유효응력비가 증가함에 따라 액상화에 대한 저항은 감소하였다.
과압밀점토의 응력-변형 거동에 중요한 영향을 미치는 변형률 속도에 관하여 다루었다. 본 연구에서는 응력경로 회전각, 과압밀비 그리고 접근길이를 포함한 응력이력과 재하속도 이력 및 재하속도를 포함한 시간이력을 변화시켜 압밀-배수 응력경로 삼축 실험을 수행하였다. 실험 결과 모든 영향인자에 대하여 시간이 증가할수록 변형률 속도 역시 증가하였다. 또한, 회전각의 정의에 따라 상이한 변형률 속도의 값을 보였고, 과압밀비와 재하속도가 증가할수록 변형률 속도 역시 증가하였다. 응력이력에서는 응력-변형 거동과 변형률 속도간의 상관성이 존재하였지만 시간이력에서는 응력-변형-변형률 속도의 상관성을 보이지 않았다.
Cho, Hyung Ik;Sun, Chang Guk;Kim, Jae Hyun;Kim, Dong Soo
Geomechanics and Engineering
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제15권4호
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pp.987-995
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2018
In this study, a relationship between small-strain shear modulus ($G_{max}$) and overconsolidation ratio (OCR) based on shear wave velocity ($V_S$) measurement was established to identify the stress history of centrifuge model ground. A centrifuge test was conducted in various centrifugal acceleration levels including loading and unloading sequences to cause various stress histories on centrifuge model ground. The $V_S$ and vertical effective stress were measured at each level of acceleration. Then, a sensitivity analysis was conducted using testing data to ensure the suitability of OCR function for the tested cohesionless soils and found that OCR can be estimated based on $V_S$ measurements irrespective of normally-consolidated or overconsolidated loading conditions. Finally, the developed $G_{max}$-OCR relationship was applied to centrifuge models constructed and tested under various induced stress-history conditions. Through a series of tests, it was concluded that the induced stress history on centrifuge model by compaction, g-level variation, and past overburden load can be analysed quantitatively, and it is convinced that the OCR evaluation technique will contribute to better interpret the centrifuge test results.
To investigate the undrained shear strength characteristics of marine soils with high water content, high compressibility and weak bearing capacity, a series of undrained triaxial tests with pore pressure measurements on undisturbed and disturbed Banwol marine clay in normally consolidated and overconsolidated states is carried out. The results and main conclusions of this study are summarized as follows : 1 . When the consolidation pressure is increased, the maximum deviator stress of disturbed and undistubed clay in normally consolidated state is increased. Pore pressure parameters and internal friction angle of undisturbed clay are greater than those of disturbed clay. 2. The relationship between pore pressure and axial strain of undisturbed clay in normally consolidated state can be expressed as a hyperbolic function like stress-strain relation proposed by Kondner. 3. In the pore pressure-axial strain relation of disturbed clay in normally consolidated state, failure ratio R'f is greatly deviated in the range of 0.7~0.9 proposed by Christian and Desai. 4. For overconsolided clay, when overconsolidation ratio (OCR) is increased, normalized maximum deviator stress is increased and maximum pore pressure is decreased gradually. 5. Cohesion of overconsolidated clay is greater than that of nomally consolidated clay and internal friction angle slightly is decreased. 6. Pore pressure parameter at failure (Af) of overconsolidated clay is varied with OCR, Af becomes negative values with increment in OCR
Preloading of soft clays is a common ground stabilization method for improvement of compressibility and the undrained shear strength. The waiting period under preload is a primary design criterion controlling the degree of improvement obtained. Upon unloading the overconsolidation attained with respect to actual loads defines the long term performance. This paper presents a laboratory study for investigation of creep behavior of Famagusta Bay alluvial soft soil preloaded under various effective stresses for analysis of long term performance based on the degree of overconsolidation. Traditional one-dimensional consolidation tests as well as modified creep tests are performed on reconstituted soft specimens. Compressibility parameters are precisely backcalculated using one dimensional consolidation theory and the coefficient of creep is determined using the traditional Cassagrande method as well as two modified methods based on log cycles of time and the inflection of the creep curve. The test results indicated that the long term creep can be successfully predicted considering the proposed method. The creep coefficients derived as part of this method can also be related to the recompression index (recompression index, swelling index) considering the results of the testing method adopted in this study.
이 연구에서는, 균질한 재성형 점토를 이용한 실내시험을 통해 정규압밀 영역에서의 하중재하기간이 점성토의 압축 및 장기압밀 특성에 미치는 영향을 명확히 하고자 하였다. 또한 각 하중재하기간에 따른 현장에서의 유효상재하중에 해당하는 초기압밀하중을 변화시킨 장기압밀 시험을 수행하여 표준압밀시험시의 하중단계별 재하방법과 하중재하기간의 증가에 따른 압축곡선의 특성을 비교/분석하여 하중재하기간에 따라 최종침하량을 예측하는 방법을 제안하고자 하였다. 연구 결과 하중재하기간에 따른 점성토의 압축특성은 초기압밀하중을 가한 후 하중재하기간이 증가할수록 주어진 단계에서의 압밀후반부의 2차압밀의 증가로 선행압밀하중이 약간씩 감소하는 경향을 나타내었다. 그와 동시에 2차압밀이 유사과압밀 현상 및 점토골격의 안정화를 유발하여 정규압밀영역에서의 압축지수에 미치는 영향은 미미했으며 과압밀영역에서는 유사과압밀 현상으로 재압축지수의 증가를 유발하는 것으로 나타났다.
This study performs a series of Triaxial Compression Test for clay-sand composite specimens changing area replacement ratio. Purpose of the test is to conform the propriety of weighted average method in estimating shear strength of the composite ground. The test results show that measured values of shear strength of composite specimens are larger by 20∼30% than those from estimation using the current weighted average method. It is thought that the differences are from pseudo-overconsolidation behavior of composite specimens.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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