[논문]해성점토의 물리적 특성과 압축지수의 상관성

김동후; 김기웅; 백영식

해성점토의 물리적 특성과 압축지수의 상관성
Relationship Between Physical Properties and Compression Index for Marine Clay 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.19 no.6, 2003년, pp.371 - 378

김동후 (㈜대영 엔지니어링) , 김기웅 (시립인천전문대학 토목과) , 백영식 (경희대학교 토목공학과)

초록
AI-Helper

한반도 서, 남해안 해성점토에 대하여 초기간극비와 자연함수비 및 액성한계의 물리적 특성과 압축지수와의 상관성을 규명하기 위해 비교적 신뢰성이 크다고 볼 수 있는 대형 항만 공사용 최근자료를 분석하였다. 시료교란의 정도를 분석하기 위하여 각 표본별 실내압밀시험을 실시하고 Schmertmann이 제안한 방법으로 보정하여 수정압축지수를 산정하였다. 또한 이들 자료를 토대로 실내압밀시험으로부터 얻어진 압축지수를 경험적 방법에 의하여 보정한 후 현장 처녀압축곡선과의 관계를 분석하고, 단순회귀분석, 다중회귀분석 및 비선형 회귀분석을 실시하여 최적의 회귀모델을 구한 후 해성점토에 적용할 수 있는 토질특성과 시료교란의 영향을 고려한 압축지수와의 상관 관계식을 제안하였다. 분석 결과, 시료교란의 영향을 경험적 방법으로 평가해 본 결과 현장 압축지수는 실험실 압축지수의 1.16배정도 크게 평가되었다. 해성점토의 물리적 특성과 압축지수의 상관성에 대한 최적의 회귀모형은 토질정수의 누승식 또는 지수승식 형태의 비선형회귀식이 가장 적합한 것으로 나타났다. 또한, 설계 및 실무에 보다 쉽게 적용할 수 있도록 하기 위하여 선형관계식을 사용하는 경우에는 압축지수의 상관식을 물성치의 구간에 따라 구분하여 사용하는 것이 바람직하다.

Abstract ▼ AI-Helper

The compression index of clay distributed in the west and south coast of the Korean Peninsula had been studied. Compression index was obtained from the conventional consolidation test, and was conducted accordingly to obtain the field virgin compression curve by means of Schmertmann's graphical correction. To examine a correlation closely between physical properties of soils($e_o$, LL, w) and compression index(Cc), linen. and non-linear regression analysis were employed based on the data collected from tests. The conclusions are as follows. The compression index obtained by means of Schmereann's graphical correction is about 1.16 times for the value of original oedometer test curve for U/D samples. Non-liner regression curve was preferable to establish a correlation equation rather than linear regression curve. All derived equations so far achieved have been summarized and given. However, linear equation is better for practical use so that part by part simplified linear equations were also suggested alternatively together with their own non-linear regression curve.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

한반도 서, 남해안 해성점토에 대하여 초기 간극 비와 자연 함수비 및 액성한계의 물리적 특성과 압축지수와의 상관성을 규명하기 위해 비교적 신뢰성이 크다고 볼 수 있는 대형 항만 공사용 최근자료를 분석하여 다음과 같은 연구 결과를 얻었다.

가설 설정

나타내었다. 선형구간에서 비선형구간으로 변하는 초기간극비 값을 기준으로 좌, 우측의 표본자료에 대하여 각각의 회귀분석을 수행한 다음, 가정한 초기간극비와 좌, 우측의 회귀 식이 일치하는 점을 시행착오에 의하여 결정하였다. 이러한 방법에 의하여 구한 초기간극비는 1.

제안 방법

따라서 이들 자료를 토대로 실내 압밀 시험으로부터 얻어진 압축지수를 경험적 방법에 의하여 보정한 후 현장 처녀압축곡선과의 관계를 분석하고, 단순회귀분석, 다중회귀분석 및 비선형 회귀분석을 실시하여 최적의 회귀모델을 구한 후 해성점토에 적용할 수 있는 토질 특성과 시료교란의 영향을 고려한 압축지수와의 상관 관계식을 본 논문에서 제안하였다.
91 로 다중변수로 표현된 상관관계식보다도 좋은 상관성을 나타내고 있으며, 특히 X의 누승식으로 표현된 압축지수와 초기간극비 및 압축지수와 함수비의 상관성은 매우 양호한 결과를 나타내고 있다. 이와 같이 표현된 비선형 상관관계식을 설계 및 실무에 보다 쉽게 사용할 수 있도록 단순한 형태의 선형관계식으로 표현하기 위하여 물리적 특성과 압축지수가 도시된 전체 표본자료로부터 가정한 물성치의 특정 값에서 좌, 우측 표본자료에 대한 선형회귀분석을 실시하여 두개의 직선식이 서로 일치하는 값을 시행착오법으로 구하였다.
통계처리를 위한 객관적이고 신뢰성있는 자료를 얻기 위하여 표본자료에 대한 분석을 실시한 결과에서 분석대상자료의 표본별 수량은 표본 I에서 46개, 표본 II에서 33개, 표본 III에서 112개로 총 191개이며, 이들 자료로부터 설계에서는 현장의 압축특성을 반영한 압축지수를 사용하는 것이 중요하기 때문에 시료교란의 영향을 고려한 경험적 상관관계식을 얻기 위하여 현장 압축지수를 추정하였다.
한편, 이와 같이 비선형으로 표현된 상관관계식을 설계 및 실무에 사용하기 편리하도록 하기 위하여 다음과 같은 방법에 의하여 구간별 선형관계식을 나타내었다. 선형구간에서 비선형구간으로 변하는 초기간극비 값을 기준으로 좌, 우측의 표본자료에 대하여 각각의 회귀분석을 수행한 다음, 가정한 초기간극비와 좌, 우측의 회귀 식이 일치하는 점을 시행착오에 의하여 결정하였다.

대상 데이터

분석에 사용한 자료는 최근의 자료로 신뢰성이 크다고 볼 수 있는 전북 군산외항(표본 I)과 부산 신선대 일원(표본 II), 전남 광양항(표본 III)의 지반조사 결과를이용하였으며, 각 표본별 이들 자료의 특성을 요약하면 표 1과 같다.

이론/모형

분석대상자료로부터 토질정수 간의 상관관계 및 해성 점토의 물리적 특성과 압축지수의 상관관계식을 구하기 위하여 MS사의 Excel 2000과 시카고대학에서 개발된 SPSS(Statistical Package for the Social Sciences)# 이용하였다.

성능/효과

(1) 시료교란의 영향을 경험적 방법으로 평가해 본 결과 현장 압축지수는 아래 식과 같이 실험실 압축지수의 1.16배정도 크게 평가되는 것으로 밝혀졌다.
(2) 해성점토의 물리적 특성과 수정압축지수의 상관성에 대한 최적의 회귀모형식은 토질정수의 누승식 또는 지수승식 형태의 비선형회귀식이 가장 적합한 것으로 다음과 같이 나타났다.
그러나 선형회귀분석에서 다중변수를 이용한 상관관계식의 수정결정계수가 표 6과 같이 0.83〜0.86 정도로 단일변수에 의한 상관관계식보다 훨씬 상관성이 큰 것으로 나타났다.
현장에서 시료를 채취할 때, 실험실로 운반시, 실내에서 압밀 링에 설치하기 위하여 시료를 성형할 때에 필연적으로 시료는 어느 정도 교란되기 마련이다(Azzou% 1996). 본 연구에서는 시료교란의 정도를 분석하기 위하여각 표본별 실내압밀시험을 실시하고 Schmertmann이 제안한 방법으로 보정하여 수정압축지수를 산정한 결과, 표 3에서 보인바와 같이 표본별 수정 압축지수의 보정 비율은 95% 신뢰구간을 기준으로 대략 1.11 ~ 1.22 정도로 나타나고 있다.
이들 표본자료로부터 국내연안의 해성점토에 대한 물리적 특성과 압축지수의 상관성분석을 실시한 결과 선형 회귀분석에서 단일변수로 표현된 상관관계식의 결정계수는 표 5와 같이 0.82 정도로 양호한 상관성을 나타내고 있으나, 회귀분석에서 사용되는 분석방법이 최소자승법으로서 단순히 잔차를 자승한 값들의 합이 최소가 되도록 회귀식을 구하는 방법이기 때문이며, 전체구간에 대한 평균값으로서의 의미는 있으나 어느 특정 값에 대한 오차는 오히 려 크게 발생될 수 있어 결정계수 값이 양호하더라도 표본에 대한 적정한 값을 제공하기에는 다소 부적합한 것으로 분석결과 나타났다.
초기간극비, 자연함수비, 액성한계의 여러 가지 조합에 대한 수정압축지수의 다중회귀분석 결과, 표 6에서 나타난 바와 같이 결정계수가 0.83-0.88 정도로 압축지수는 단일변수 보다는 다중변수에 의한 상관성이 큰 것으로 나타나고 있다.
최적의 회귀모형을 구하기 위하여 표본자료에 대한 단순 회귀분석을 실시한 결과 표 5에서 나타난바와 같이보정하지 않은 압축지수와 물리적 특성간의 결정계수는 0.83-0.84 정도로 양호한 상관성을 나타내고 있다. 그러나 그림 4〜 그림 6에서 나타난 바와 같이 표본자료에 대하여 선형적인 회귀식 만으로 표현할 경우 간극비가 L0미만인 경우에는 압축지수가 과소평가 하게되며, 간극비가 1.
표 11에 나타난바와 같이 비선형관계식이 단일변수로 표현된 선형 관계식보다 양호한 상관성을 보여주고 있으며, 압축지수와의 관계에서 초기간극비와 함수 비는 토질 정수의 누승식의 형태와, 액성한계는 지수승식 모델이 가장 적합한 회귀식으로 나타나고 있다.
한편, 비선형 회귀분석에서는 결정계수가 0.88〜0.91 로 다중변수로 표현된 상관관계식보다도 좋은 상관성을 나타내고 있으며, 특히 X의 누승식으로 표현된 압축지수와 초기간극비 및 압축지수와 함수비의 상관성은 매우 양호한 결과를 나타내고 있다. 이와 같이 표현된 비선형 상관관계식을 설계 및 실무에 보다 쉽게 사용할 수 있도록 단순한 형태의 선형관계식으로 표현하기 위하여 물리적 특성과 압축지수가 도시된 전체 표본자료로부터 가정한 물성치의 특정 값에서 좌, 우측 표본자료에 대한 선형회귀분석을 실시하여 두개의 직선식이 서로 일치하는 값을 시행착오법으로 구하였다.
회귀분석결과 초기간극비와 압축지수, 함수비와 압축지수의 회귀식은 X의 누승식이 가장 적합한 회귀모형으로 분석되었으나, 액성한계와 압축지수의 상관관계에서는 지수승의 형태가 가장 적합한 회귀모형으로 분석 결과 나타났다.

후속연구

(4) 향후 압축지수와 예민비의 상관성에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증