사질지반에서 제안식에 의한 침하량 예측시 사용되는 주된 입력 물성치는 표준관입시험에 의한 N치이다. N치는 침하량의 예측치에 가장 큰 영향을 미치는 요소이기 때문에 침하량 예측시 적절한 N치의 산정이 이루어질 때 예측 침하량의 정확성이 확보된다. 그러나, N치가 50/30이상인 지반의 경우 N치는 30cm 관입시 타격수를 기록하는 것이 아니라 50회 타격시 롯드의 관입량을 기록하고 있다. 이러한 경우 침하량 예측시 N치를 50으로 사용할 경우 그 결과의 신뢰성이 결여된다. 이에 본 연구에서는 지반의 N치가 50/30이상인 경우 N치의 보정과 보정 N치를 이용한 Elastic Theory 예측치와 평판재하시험에 의한 실측치를 비교 검토하였다. 그 결과 보정 N치를 사용한 경우 보정하지 않은 N치를 사용한 경우에 비해 실측치에 대해 높은 정확성을 보였다. 또한, 순수 사질토에 대한 Elastic Theory의 적용성을 검토하였다.
사질지반에서 제안식에 의한 침하량 예측시 사용되는 주된 입력 물성치는 표준관입시험에 의한 N치이다. N치는 침하량의 예측치에 가장 큰 영향을 미치는 요소이기 때문에 침하량 예측시 적절한 N치의 산정이 이루어질 때 예측 침하량의 정확성이 확보된다. 그러나, N치가 50/30이상인 지반의 경우 N치는 30cm 관입시 타격수를 기록하는 것이 아니라 50회 타격시 롯드의 관입량을 기록하고 있다. 이러한 경우 침하량 예측시 N치를 50으로 사용할 경우 그 결과의 신뢰성이 결여된다. 이에 본 연구에서는 지반의 N치가 50/30이상인 경우 N치의 보정과 보정 N치를 이용한 Elastic Theory 예측치와 평판재하시험에 의한 실측치를 비교 검토하였다. 그 결과 보정 N치를 사용한 경우 보정하지 않은 N치를 사용한 경우에 비해 실측치에 대해 높은 정확성을 보였다. 또한, 순수 사질토에 대한 Elastic Theory의 적용성을 검토하였다.
N-value by the SPT is one of the key parameter for settlement evaluation. However, if the ground is firm, the usual N-value is not blow count of 30cm depth penetration. In such case, if N-value is more than 50 with 30cm penetration, the N-value 50 is applied for settlement analysis. Therefore, in th...
N-value by the SPT is one of the key parameter for settlement evaluation. However, if the ground is firm, the usual N-value is not blow count of 30cm depth penetration. In such case, if N-value is more than 50 with 30cm penetration, the N-value 50 is applied for settlement analysis. Therefore, in this study, the modified method of N-value estimation is suggested and compared the settlement by Elastic Theory, and the measured field data by Plate Load Test. As the result of this study, it is shown that the settlement by Elastic Theory with the modified N-value is more accurate than settlement by usual N-value. The application of Elastic Theory for pure sand is also evaluated in this paper.
N-value by the SPT is one of the key parameter for settlement evaluation. However, if the ground is firm, the usual N-value is not blow count of 30cm depth penetration. In such case, if N-value is more than 50 with 30cm penetration, the N-value 50 is applied for settlement analysis. Therefore, in this study, the modified method of N-value estimation is suggested and compared the settlement by Elastic Theory, and the measured field data by Plate Load Test. As the result of this study, it is shown that the settlement by Elastic Theory with the modified N-value is more accurate than settlement by usual N-value. The application of Elastic Theory for pure sand is also evaluated in this paper.
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문제 정의
본 연구에서는 N치 50/30이상의 지반에서 N치의 평가 방법을 제시하고 보정된 N치를 적용한 Elastic Theory에 의해 산정된 침하량과 현장 평판재하시험 결과와 사질의 모형 지반에서 이루어진 실내 평판재하시험과 Elastic Theory의 침하량을 비교․검토함으로써 조밀한 사질지반에서의 N치 평가에 대한 방법과 사질지반에서 Elastic Theory의 적용성을 고찰하였다.
본 연구에서는 얕은기초의 침하량 산정을 위해 기존에 제시된 이론식들 중 사질지반에서 Elastic Theory의 적용 성을 판단하기 위하여 평판재하시험을 통해 실측된 data 와 비교 · 분석을 하였고, N치가 50/30이상인 지반(풍화토, 풍화암)에서 Elastic Theory로 침하량 산정시 평판재하시험 실측치와의 error를 줄이기 위한 N치 보정 방법을제시하였으며 그 결과를 요약, 정리하면 다음과 같다.
제안 방법
7mm ×6EA)을 설치한 반력재하방법이 사용되었으며 소형평판의 경우는 백호우(010)가 사용되었다. 평판재하시험은 설계 기초 저면에서 시행하기 위하여 G.L.(-)11.3～G.L.(-)20.7m까지 굴착하여 시행되었다. 시험심도에서의 지반은 풍화암층이었다.
모형 지반 형성시에는 다짐층수를 3층, 4층, 5층의 3가지 다짐상태로 모형 지반을 형성하였고, 지반의 최종 높이는 60cm가 되도록 하였다.
2m의 정사각형 평판이 제작 사용되었고, 반력장치는 H-beam과 철판을 사용하여 하중지지대를 제작하였다. 하중재하는 20ton 용량의 유압잭으로 재하속도를 일정하게 유지하는 방법으로 재하 하였다.
성남-장호원간 ◦◦교 지반의 경우 평판재하시험이 이루어진 풍화토 상부의 경우 34/30의 N치를 보이나 시험 심도로부터 1m 이후부터는 50/30이상의 N치를 보이고 있어 N치의 보정이 필요한 것으로 판단하여 평판 직경의 2B 구간의 N치에 대하여 보정을 하였다.
모형 지반에 사용된 모래의 입도분포가 균등하므로 Dunham의 관계식중 균등한 모래에 대한 관계식을 사용 하였고, 김(2002)의 논문상에 입경에 관한 언급이 없으므로 둥근모양, 모난모양 두가지 모두에 대해 산정하였다.
산정된 이론치는 Dunham의 둥근입자일 때 최대값을 갖고 Dunham의 모난입자일 때 최소값을 갖는다. 이처럼 산정된 4가지의 N치로 구해지는 이론치를 예상 침하량 범위로 하여 실내 평판재하시험 실측치와 비교하여 Elastic Theory의 적용성을 검토하였다. 그림 10은 실측치와 이론치의 비교 그래프이다.
대상 데이터
본 연구에서 사용된 현장 평판재하시험의 결과는 부산광역시 진구 ◦◦동 ◦◦◦◦칸타빌 멤버스 신축공사와 성남-장호원간 ◦◦교의 시험 결과이다. 표 1～2은 두 현장의 지반조건을 나타내었다.
부산광역시 진구 ◦◦동의 재하판은 두께 70mm이상, 크기는 1.4m, 0.4m, 0.3m의 정사각형 평판 세가지가 사용되었다. 재하장치는 시험위치 주변에 어스엥커 6공(12.
3m의 정사각형 평판 세가지가 사용되었다. 재하장치는 시험위치 주변에 어스엥커 6공(12.7mm ×6EA)을 설치한 반력재하방법이 사용되었으며 소형평판의 경우는 백호우(010)가 사용되었다. 평판재하시험은 설계 기초 저면에서 시행하기 위하여 G.
성남-장호원간 ◦◦교에서 사용된 재하판의 직경은 0.4m, 0.3m 두가지이며, 시험 심도 G.L.(-)2m에서 평판 재하시험이 시행되었다. 시험심도에서의 지반은 풍화토층이었다.
실내 평판재하시험의 실측치는 김(한양대, 2002)의 논문 자료를 참조하였다.
85m)의 모형토조를 제작하였다. 모형 지반 형성에는 순수모래, 순수점토, 모래:점토 혼합토(75:25, 50:50, 25:75)가 사용되었는데, 본 연구에서는 순수모래로 형성된 모형 지반에서의 평판시험 결과만을 사용하였다.
모형 지반에는 0.1m, 0.15m, 0.2m의 정사각형 평판이 제작 사용되었고, 반력장치는 H-beam과 철판을 사용하여 하중지지대를 제작하였다. 하중재하는 20ton 용량의 유압잭으로 재하속도를 일정하게 유지하는 방법으로 재하 하였다.
이론/모형
③ N치 50/30이상인 탄성거동 지반에서 침하량 산정시 Elastic Theory을 사용한다.
침하량 산정을 위한 N치는 N치와 내부마찰각( φ)의 관계중 일반적으로 가장 많이 사용하는 Dunham, TerzaghiPeck, Ohsaki의 관계식으로부터 산정하였다.
성능/효과
(1) 풍화암과 풍화토에 대해 보정 N치를 사용하여 침하량을 산정한 결과 1.4m 평판에서는 실측치에 비하여 과소평가 되거나 거의 일치하였으나, 0.3m와 0.4m 평판에서는 대체로 실측치에 비해 과대평가 되었다.
(2) 보정 N치에 의한 침하량은 풍화암에서 시행된 1.4m 평판 재하시험 실측치와의 error %가 가장 작은 값을 나타내 었다. 이것은 풍화암이 풍화토에 비해 하중 재하시 탄성거동에 가깝고, 0.
(3) 풍화암에서 보정 전 N치의 침하량과 실측치의 최대 error는 260.4%～2136.5% 였으나, 보정 후 N치의 침하량과 실측치의 최대 error는 20.3%～272.7%로본 연구의 N치 보정에 의해 error가 크게 감소하였다.
(4) 풍화암에서의 error 산정결과 1.4m 평판에서는 50t/m2이상, 0.4m와 0.3m 평판에서는 400t/m2이상에서 error 가 일정한 값으로 수렴하였다.
(5) 실내 평판재하시험 실측치는 평판 크기가 0.1m에서 0.2m로 증가함에 따라 4가지 N치에 의한 침하량 예측 범위에 일치해 가는 경향을 보였다. 0.
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