선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 수평배수층의 통수능을 고려할 수 있는 압밀해석방법을 개발하^, 이 해석을 통하여 성토 기간이 소요통수능에 미치는 영향을 분석하였으며, 흙의 압밀 계수, 압축지수, 수평배수거리 등을 고려하여 수평 배수층의 소요통수능을 결정하는 관계식을 제안하였다.
제안 방법
- 같은 가정조건에 대하여 실시하였다. 본 해석방법을 검증하기 위하여 투수계수변화를 Terzaghi의 압밀계수 일정 조건을 만족시키는 식 (3)과 같이 변화하는 조건에 대하여 본 제안해석과 Terzaghi 압밀해석결과를 비교하였다.
- 수평배수층의 통수능이 시간이 경과하면서 감소하는 경우 압밀지연에 미치는 영향을 분석하기 위하여 최종침하량(S/)에서의 통수능( 加)이 초기통수능( 炳)의 1/10, 1/100, 1/1,000, 1/5,000로 감소하는 조건에 대하여 압밀 해석을 하였다. 통수능의 감소속도는 지반의 침하량( S, ) 에 비례하여 감소하는 것으로 보고, 즉 임의 시간 t에서 a, *=*o/g{l + (g”"/g, ”/-i)xS/S/}의 관계식으로 통수 능이 감소하는 것으로 보았다.
- 실용적인면에서 유효응력의 크기에 관계없이 일정하게 적용할 수 있는 압축지수와 재압축지수를 이용하여 유효응력과 간극비관계를 구하였다.
- 연약지반위에 수평배수층을 포설하고 그 위에 성토 시 압밀지연을 발생시키지 않는 수평배수층의 소요 통수 능을 평가하기 위하여, 수평배수층의 통수능을 고려한 압밀해석방법을 개발하고, 각 조건별 압밀해석을 통하여 수평배수층의 소요통수능을 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
이론/모형
- 기초지반과 토목섬유내 물의 흐름은 Darcy의 법칙을 적용하였다.
- 수평배수층내에 물의 흐름에 대하여 Darcy의 법칙을 적용하여 각 요소의 소요배수량을 통수시키 기 위한 손실 수두 <0 如)를 계산하면 다음과 같다.
성능/효과
- (1) Giroud(1981)가 제안한 수평배수층의 소요통수능 값은 성토기간(T)에 영향을 크게 받는 것으로 되어 있지만, 본 제안 압밀해석결과 성토속도가 빠른 만큼 지반에 발생되는 과잉간극수압과 배수재내 손실 수두의 발생속도가 같아 성토기간에 관계없이 수두 비가 같으므로 성토기간은 소요통수능 값에 영향이 거의 없는 것으로 분석되었다.
- (2) 압밀지연을 발생시키지 않기 위한 수평배수층의 소요 통수 능은 압밀계수G), 압축지수(G)와 수평 배수층의 배수거리(Ld)에 크게 영향을 받지만, 상재 증가 하중“')과 압밀대상 지반층의 두께(氏)는 그 영향이 미소하여, 소요통수능 값의 결정에 그 영향을 무시할 수 있는 결과를 얻었다.
- (3) 성토 후 시간이 경과하면서 수평배수층의 통수능 감소 특성은 그 감소비가 1/100로 감소할 지라도 압밀 지연은 2% 이내로 이 감소비가 1/100이내라면 통 수능 감소의 영향은 실용적인 면에서 무시할 수 있는 결과를 얻었다.
- (4) 무처리 연약지반위에 성토시 수평배수층의 소요 통수 능은 지반토의 압밀계수(% cm%), 압축지수(G) 와 수평배수층의 배수거 리(Ld, m)의 제곱에 비례하며, 압밀지연 5%이내인 소요통수능은 안전율 1.5로 보고 Qma= 18x Ccx c„x ( Ld)2 (cm3/s/m) 이상이면 되는 상관식을 얻었다.
- 통수량의 시간별 변화를 보면 그림 10.(a)와 같이 통수량이 압밀초기에는 매우 크지만 시간이 경과하면서 급격히 감소하므로, 대부분의 압밀지연은 압밀 초기에 발생되고 압밀 후반에는 흙에서 배수되는 물의 량이 적어 배수층의 통수능이 시간경과에 따라 크게 감소하지 않는 한 압밀지 연이 발생되지 않는다는 것을 알 수 있다. 그림 10.
- 성토기간별 수평배수충의 최대통수량은 그림 ll.(d)와 같이 성토기간이 짧을수록 크고 성토기간이 길을수록 적은 특성을 보이지만 재하후 약간의 시간만 경과하여도 통수량은 크게 감소하여 성토기간에 관계없이 거의 같은 값을 가지므로 통수능 부족에 의한 압밀지 연은 각 단계의 성토 직후만 발생되고 그 후에는 없음을 알 수 있다.
- 또한 각 성토기간별 수평배수층의 통수능별 50%압밀도에 도달하는 시간을 보면 그림 13과 같이 어느 통수 능값 이상에서는 압밀시간이 일정하지만 이 값 이하에서는 크게 증가하는 특성을 보이며, 이 한계값이 모든 성토 기간에 관계없이 일정한 것을 보면 성토기간은 소요 통수 능에 영향이 없을 알 수 있다.
- 본 논문에서는 압밀지연이 5%이내이면 허용할 수 있는 것으로 보고 압밀지연이 5% 범위내인 소요 통수 능값을 그림에 점으로 나타내었으며, 압밀지연을 발생시키시 않는 소요통수능은 수평배수거리의 제곱과 압밀 계수에 비례하는 관계를 보이고 있다.
- 흙의 압밀계수와 배수재의 길이별로 수평 배수층의 통 수능을 고려한 압밀해석을 실시한 결과 그림 15와 같이 어느 통수능 값 이상에서는 압밀도 50%에 도달 시간에 차이가 없으나 이 값 이하에서는 압밀지연이 크게 발생하는 특성을 보이고 있다.
후속연구
- 그러므로 성토기간에 크게 영향을 받는 Giroud의 제안 식과 기존의 설계기준은 보완되어야 한다는 결론이다.
- 본 연구결과는 수치해석에 의한 결과로서 실무에 적용할 수 있는 설계기준을 설정하기 위하여 앞으로 모형시험이나 시험시공등을 통한 기준정립의 연구가 필요하다.
- 여기서 수두비가 1/8일 때 압밀지연이 얼마나 발생되며, 허용범위에 있는지 확인할 필요가 있으며, 성토 기간과 상재증가하중의 크기가 수평배수층의 소요 통수 능에 어느 정도의 영향을 미치는지 확인할 필요가 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.