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구조물의 기초지반은 상부구조물의 하중을 지지하고 과도한 침하를 일으키지 않아야 하므로 기초설계 시 이를 검토하기 위해서는 상부하중으로 인한 지반의 응력변화를 파악하고 상부하중에 의한 응력의 변화를 지반의 특성과 비교, 분석하여 지지력과 침하량에 대한 안전을 검토해야 한다. 특히 연약지반에서의 기초나 신공법의 도입 등에 있어서는 보다 정밀한 기초설계가 필요하므로 지중응력분포를 파악하는 것이 더욱 중요하다. 상부구조물의 하중은 기초구조물에 의해 지반으로 전달되며 상부구조물의 하중에 의해 지반이 받는 실제외력은 접지압으로 작용한다. 따라서 지반의 응력을 파악하기 위해서는 접지압의 크기와 형태를 알아야 하지만 접지압은 하중의 크기와 형태, 기초구조물 및 지반의 종류 등에 따라 복합적이고 상대적으로 변화하므로 이를 정확히 예측하기는 매우 어렵다. 그래서 지반의 허용응력, 지지력 산정 시 실무에서는 등분포로 가정하여 지중응력을 구하고 있다. 지표면 재하에 따른 지중응력의 정확한 예측은 새로운 이론의 개발과 실험을 통한 검증과 기존이론의 상호비교를 통한 최적의 방법을 통하여 이루어질 수 있다. 이러한 연구들은 지금까지 다양하게 이루어졌으며 현재 많이 진전되어 있지만 지중응력을 구하는 정해에 도달하지는 못하고 있으므로 지표면 재하에 의한 지중응력의 분포를 정확히 파악하기란 현재로서는 어려운 실정이다. 그래서 대부분의 지반기술자들은 지중응력을 구하기 위해 Boussinesq의 이론을 선호하고 있다. 그러나 Boussinesq의 이론은 지반을 균질, 탄성, 등방으로 가정하여 정해를 제공하지 못하고 있으며 더욱이 하중의 변화, 기초의 종류, 토질의 특성 등을 고려하지 않고 모든 조건에 일률적으로 적용되는 불합리성이 있다. 자연 상태의 지반은 균질성 또는 등방성이 아닐 뿐만 아니라 완전한 소성체도 완전한 ...

구조물의 기초지반은 상부구조물의 하중을 지지하고 과도한 침하를 일으키지 않아야 하므로 기초설계 시 이를 검토하기 위해서는 상부하중으로 인한 지반의 응력변화를 파악하고 상부하중에 의한 응력의 변화를 지반의 특성과 비교, 분석하여 지지력과 침하량에 대한 안전을 검토해야 한다. 특히 연약지반에서의 기초나 신공법의 도입 등에 있어서는 보다 정밀한 기초설계가 필요하므로 지중응력분포를 파악하는 것이 더욱 중요하다. 상부구조물의 하중은 기초구조물에 의해 지반으로 전달되며 상부구조물의 하중에 의해 지반이 받는 실제외력은 접지압으로 작용한다. 따라서 지반의 응력을 파악하기 위해서는 접지압의 크기와 형태를 알아야 하지만 접지압은 하중의 크기와 형태, 기초구조물 및 지반의 종류 등에 따라 복합적이고 상대적으로 변화하므로 이를 정확히 예측하기는 매우 어렵다. 그래서 지반의 허용응력, 지지력 산정 시 실무에서는 등분포로 가정하여 지중응력을 구하고 있다. 지표면 재하에 따른 지중응력의 정확한 예측은 새로운 이론의 개발과 실험을 통한 검증과 기존이론의 상호비교를 통한 최적의 방법을 통하여 이루어질 수 있다. 이러한 연구들은 지금까지 다양하게 이루어졌으며 현재 많이 진전되어 있지만 지중응력을 구하는 정해에 도달하지는 못하고 있으므로 지표면 재하에 의한 지중응력의 분포를 정확히 파악하기란 현재로서는 어려운 실정이다. 그래서 대부분의 지반기술자들은 지중응력을 구하기 위해 Boussinesq의 이론을 선호하고 있다. 그러나 Boussinesq의 이론은 지반을 균질, 탄성, 등방으로 가정하여 정해를 제공하지 못하고 있으며 더욱이 하중의 변화, 기초의 종류, 토질의 특성 등을 고려하지 않고 모든 조건에 일률적으로 적용되는 불합리성이 있다. 자연 상태의 지반은 균질성 또는 등방성이 아닐 뿐만 아니라 완전한 소성체도 완전한 탄성체도 아니므로 실제 지반에서는 지반의 상태를 변화시키는 요인들이 매우 많아 지반 내의 응력분포를 정확히 해석하는 데는 많은 어려움이 있다. 그러나 하중이 지반의 강도에 비해 충분히 작은 범위 내에서는 탄성적으로 해석하여도 실용상 지장이 없다는 것이 연구자들의 경험 및 실험에 의해 알려져 있으며, 이러한 전제조건하에서 탄성체에 대한 응력분포상태를 직접 또는 어느 정도 수정을 가하여 실제 지반에 적용하고 있다. 하지만 근래에 들어 인구의 증가와 사용부지의 제약으로 인해 구조물의 대형화, 중량화로 인해 지반에 미치는 상부하중이 증가하고 있으며, 기존 구조물을 제거한 후 새로운 구조물의 건설 등으로 인해 하중의 증가, 제거 및 재하중의 작용 등으로 지반에 작용하는 하중이 일정하지 않으므로 기존의 방법으로 지중응력의 특성을 구하여 설계를 하면 과대 또는 과소 설계가 될 우려가 있으므로 상부하중의 변화로 인한 지반 내의 지중응력의 특성을 보다 정확하게 이해할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 사질토 지반의 지표면에 작용하는 하중의 변화에 의한 지중응력의 특성을 구하기 위해 지반의 상대다짐도와 재하하중의 특성을 변화시켜 지반 내의 응력특성을 구명하고, 사질토 지반의 지중응력과 기존의 이론결과들을 비교·분석하여 실무에서 적용 가능한 지중응력특성을 구하여 안전하고 경제적인 기초구조물의 설계에 적용할 수 있는 자료를 제공하고자 한다.

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