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본 논문에서는 기존 지반조사 장비의 한계점을 보완하여 점성토, 사질토, 중간토 그리고 암반에서 다양한 지반에 활용할 수 있는 사운딩 기법의 원위치 시험 장비를 개발하는데 있다. 현재 국내외에서는 지반 특성 평가를 위해 원위치 시험법인 표준관입시험 및 콘관입시험 등이 널리 보급되어 있다. 그러나, 모래지반과 연약지반에만 적용할 수 있는 한계점으로 인해 다양한 지반에서의 평가가 어렵다. 또한, 미국 텍사스 지역을 중심으로 강성이 큰 지반에 대해 텍사스 콘 관입시험이 수행되어지고 있지만, 사용 범위의 한계점을 갖고 있다. 이러한 문제 점을 보완하기 위해 원위치 시험시 다양한 지반정보를 산정할 수 있는 다목적 콘 관입시험기를 개발하게 되었다.
개발된 MCP는 활용 목적에 따라 적절하게 사용될 수 있도록 상대적으로 작은 크기로 제작된 소형 MCP와 CPT의 크기와 동일하게 제작된 표준 MCP로 구분되어 제작되었다. 현장실험시 롯드 체결에 따른 에너지 평가를 위해 실내실험에서 롯드 체결에 따라 에너지 감소 및 증가를 나타내었다. 두부와 선단부에 설치된 변형률계와 ...

본 논문에서는 기존 지반조사 장비의 한계점을 보완하여 점성토, 사질토, 중간토 그리고 암반에서 다양한 지반에 활용할 수 있는 사운딩 기법의 원위치 시험 장비를 개발하는데 있다. 현재 국내외에서는 지반 특성 평가를 위해 원위치 시험법인 표준관입시험 및 콘관입시험 등이 널리 보급되어 있다. 그러나, 모래지반과 연약지반에만 적용할 수 있는 한계점으로 인해 다양한 지반에서의 평가가 어렵다. 또한, 미국 텍사스 지역을 중심으로 강성이 큰 지반에 대해 텍사스 콘 관입시험이 수행되어지고 있지만, 사용 범위의 한계점을 갖고 있다. 이러한 문제 점을 보완하기 위해 원위치 시험시 다양한 지반정보를 산정할 수 있는 다목적 콘 관입시험기를 개발하게 되었다.
개발된 MCP는 활용 목적에 따라 적절하게 사용될 수 있도록 상대적으로 작은 크기로 제작된 소형 MCP와 CPT의 크기와 동일하게 제작된 표준 MCP로 구분되어 제작되었다. 현장실험시 롯드 체결에 따른 에너지 평가를 위해 실내실험에서 롯드 체결에 따라 에너지 감소 및 증가를 나타내었다. 두부와 선단부에 설치된 변형률계와 가속도계를 이용하여 해머 타격시 발생되는 에너지를 계측하였다. 또한, MCP에 정적 하중을 가하고 변형률계로 계측시 각 하중 단계에 따라 전압이 선형적으로 증가하였으며, 이때의 재하와 제하 값이 거의 일치하는 것으로 나타났다. 선단부에 설치된 변형률계는 지중 관입시 장비와의 마찰로 인해 발생되는 온도에 대한 영향을 평가하기 위해 제작된 작은 보온 토조를 이용하여 일정한 출력값을 나타내었다. 소형 MCPT를 수행하기 위해 제작된 모형 토조에서 해머를 자유낙하시켜 1회 타격시 발생되는 에너지는 선단부보다 두부에서 크게 평가되었다. 또한, 표준 MCP를 이용하여 현장에서 동적 및 정적 실험을 수행하였다. 동적 실험결과 는 심도가 깊을수록 타격 횟수가 증가하는 경향을 나타났으며, 선단부와 두부에서 측정된 에너지에 대한 효율은 추후에 더욱 구체적인 연구를 수행할 예정이다. 본 연구를 통해 개발된 다목적 콘관입시험은 토목 및 건축 시공시 구조물이나 시설 등을 안전하게 지지할 수 있도록 지반특성 파악 및 현장 실험을 수행하는데 있어 기초적인 자료 근거를 제시할 수 있는 지반조사장비가 될 것이다.

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