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
- 또한, 공간적인 이차압축침하량 추정결과의 불확실성을 객관적으로 평가하기 위하여 확률론적 방법의 도입이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 송도지반의 C시 Cc, Cc/(l+e0) 및 $의 통계량과 확률론적 방법을 이용하여 공간적인 이차압축침하량 평가방법을 제시하고자 하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 또한, 이차압축 침하량은 Cc/(1+ e0), Ca / G의 곱인 Gx / (1 + eo)에 의해서 결정된다. 따라서 본 절에서는 Ca/(l+eo)의 변동계수가, (%> 100mm);a인 영역의 면적에 미치는 영향을 평가해보았으며, 그 결과는 그림 9와 같다. 여기서, 户0 > lOOwim)三 a는 이차압축침하가 이차압축침하의 허용기준 100mm를 넘을 가능성이 특정 확률론적 설계기준 a 보다 큰 확률을 의미하며, 이차압축침하량의 허용기준으로 선정한 100mm는 국내 고속도로의 잔류침하량 기준이다.
- 본 논문에서는 C시 G를 구하기 위해 총 9회의 표준압밀시험을 수행하였다. 압밀곡선에서 각 하중단계의접선의 기울기에 해당하는 G를 구하였으며, 각 하중단계별로 이차압축 유발 부분의 기울기에 해당하는 Q를 구하였다.
- 또한, 이차압축 침하량이 설계기준 100mm 이상 발생할 경우 구조물의 손상에 따른 유지관리비용과 확률론적 방법을 적용함으로써 증가한 연약지반 처리비용에 대한 분석결과를 함께 이용하여 최종 연약지반처리면적과 공법을 결정할 수 있을 것이다. 이러한 확률론적 설계는 설계자가 산정한 침하량이 어느 정도 수준의 위험도를 포함하고 있는가를 확인할 수 있는 정보를 제공해 준다. 또한, 확률론적 설계방법은 이러한 위험도를 고려하여 대책공법을 수립하는 의사결정 도구로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
가설 설정
- 불변성이란 자료의 분포가 위치에 따라 변화하지 않는 것을 의미하며, 강한 불변성이란 위치에 따라 확률함수의 분포가 변하지 않는다는 뜻이다. 그러나 우리가 실제로 사용하는 대부분의 자료는 강한 불변성을 만족하지 못하므로 약한 불변성(weak stationarity)을 가정하게 된다. 약한 불변성은 첫째, 공분산이 존재하며이는 분리거리에 대한 함수임을 의미하고 둘째, 자료의 평균은 위치에 무관하게 일정하다는 것을 의미한다.
- 정식의 분포로 정규분포를 사용해도 무방하다고 하였다. 따라서본 연구에서는 테일러급수를 이용한 근사방법을 사용하여 이차압축침하량의 통계량을 산정하였으며, 이차압축침하량의 분포를 정규분포로 가정하였다.
- 따라서 일차압밀기간이 공사완료 기간 보다 긴 지역에 대해서는 일반적으로 연직배수공법을 적용하여 일차압밀기간을 단축한다. 본 논문에서는 일차압밀종료시간이 3년(36개월)을 초과하는 지역은 연직배수공법을 적용하여 3년 이내에 일차압밀이 완료될 뿐만 아니라 매립 완료 후 3년 경과시점에 모든 도로 및 시설물이 완공되었다고 가정하였다. 따라서 본 논문에서는 도로 및 시설물 완공시점으로부터 50년 후 이차압축침하량의 평균과 표준편차를 산정하였으며, 이 결과를 이용하여 모든 확률론적 분석을 수행하였다.
- 여기서, 미분은 각각의 변수들의 평균 ㎛, 国…, 厩에서 수행된 것이며, (力心, 為)는 확률변수 X와 為의 공분산(covariance)이다 확률변수 X와 为가 통계적으로 서로 독립(statistically independent) 이라면 식 (13)에서 두 번째 항은 사라지며, 본 논문에서는 이차압축침하 산정에 사용되는 지반정수들은 서로 독립이라고 가정하였다’ 테일러급수 전개를 이용하여 이차압축침하의 1계 근사 평균과 표준편차를 결정하는 방법은 정해가 아닌 근사적인 해를 구하는 것이다. 따라서 이러한 근사해를 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulation, MCS) 방법을 이용하여 산정한 결과와 비교해 보았다.
제안 방법
- Ca/G의 확률분포형을 산정하기 위하여 Ca/Cc 자료에 대한 빈도분석을 수행하였다. Ca/G의 확률분포형으로는 정규분포를 사용하였으며, 매개변수 추정방법으로는 모멘트법을 사용하였다.
- 그러나 일반크리깅은 일부 구간의 압밀층 두께를 음의 값으로 추정하여 최종 추정방법으로 정규크리깅을 선택하였다(김동휘 등, 2010b). 따라서 본 논문에서는 그림 4의 정규크리깅에 의한 지층추정결과를 이용하여 이차압축침하를 추정하였다.
- 본 논문에서는 일차압밀종료시간이 3년(36개월)을 초과하는 지역은 연직배수공법을 적용하여 3년 이내에 일차압밀이 완료될 뿐만 아니라 매립 완료 후 3년 경과시점에 모든 도로 및 시설물이 완공되었다고 가정하였다. 따라서 본 논문에서는 도로 및 시설물 완공시점으로부터 50년 후 이차압축침하량의 평균과 표준편차를 산정하였으며, 이 결과를 이용하여 모든 확률론적 분석을 수행하였다.
- 전술한 바와 같이 대규모 매립지반에서는 매립층 하부의 압밀층 두께가 공간적으로 변화하여 위치마다 이차압축침하 발생 정도가 상이하므로 이차압축침하를 공간적으로 평가하는 연구가 필요하다. 또한, 공간적인 이차압축침하량 추정결과의 불확실성을 합리적으로 평가하는 확률론적 방법의 도입이 필요하다 따라서 본 논문에서는 확률론적 방법으로 공간적인 이차압축침하량을 평가하는 방법을 제시하기 위하여 먼저 압밀층 두께의 공간적인 분포를 단순크리깅(Simple Kriging, SK), 정규크리깅 (Or血ay Kriging, OK), 일반크리깅(Kriging with a trend, KT or Universal Kriging, UK)을 이용하여 추정흐]였다. 이러한 압밀층 두께 추정결과를 잭나이프 빙법(Deutsch 와 Joumel, 1992)으로 검증하여 가장 신뢰성 높은 추정방법을 선정하였으며 이 결과를 이차압축침하량 추정에직접적으로 활용하였다.
- 이러한 압밀층 두께 추정결과와 지반정수들의 확률분포를 이용하여 매립공사 완료 후 시간경과에 따른 공간적인 이차압축침하량을 확률론적방법을 이용하여 추정하였으며, 이러한 분석결과를 설계에 활용할 수 있는 방안을 제시하였다. 또한, 이차압축침하량에 가장 큰 영향을 미치는 지반정수를 분석흐였으며, 지반정수들의 변동성이 이차압축침하량 감소를 위한 대책공법 수립 면적에 미치는 영향을 분석하였다.
- 본 논문에서는 완공시점으로부터 특정 경과 시간까지 발생하는 이차압축침하량이 특정값(threshold value) s* 를 초과할 확률을 P(Ss>sG로 나타내기로 한다. 본 논문에서는 이차압축침하량의 확률분포를 정규분포로 가정하였으므로 일정 시간 경과 후의 P0>sQ는 위에서 산정한 평균과 표준편차를 이용하여 간단하게 계산할 수 있다.
- 앞에서는 이차압축침하량의 평균과 표준편차를 이용하여 이차압축침하량이 특정 값 이상 발생할 가능성을 분석하였다. 본 절에서는 허용침하량기준 100mm와 이차압축침하량의 차로 표현되는 한계상태함수 또는 성능함수(perfhrmsnce fimction)를 이용하여 이차압축침하량이 허용침하량 이상 발생할 가능성을 분석하였으며, 성능함수 s;는 식 (14)와 같다. 본 논문에서는 성능함수의 평균과 표준편차를 이용하여 신뢰성 지수ereliability index), 僵 구한 후 파괴확률 즉 이차압축침흐]량이 100mm 이상 발생할 확률을 산정하였으며, 이러한 방법을 FOSM(First Order Second Moment) 방법이라고 한다.
- 수행하였다. 압밀곡선에서 각 하중단계의접선의 기울기에 해당하는 G를 구하였으며, 각 하중단계별로 이차압축 유발 부분의 기울기에 해당하는 Q를 구하였다. Ca는 시간-간극비 곡선에서 직선부가 나타나는구간에서의 기울기로부터 구할 수 있다.
- 이와 같이 획률론적 방법을 사용할 경우에는 이차압죽침하량의 평균뿐만 아니라 특정 값 이상의 이차압축침하량이 발생할 가능성도 평가 할 수 있으므로 이차압축침하에 대한 대책공법 결정의 의사결정(decision-making) 과정에 그 결과를 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 앞에서는 이차압축침하량의 평균과 표준편차를 이용하여 이차압축침하량이 특정 값 이상 발생할 가능성을 분석하였다. 본 절에서는 허용침하량기준 100mm와 이차압축침하량의 차로 표현되는 한계상태함수 또는 성능함수(perfhrmsnce fimction)를 이용하여 이차압축침하량이 허용침하량 이상 발생할 가능성을 분석하였으며, 성능함수 s;는 식 (14)와 같다.
- 하량의 확률분포를 산정하였다. 이 결과를 이용하여 이차압축침하량이 특정 침하량 이상 발생할 확률을 산정하였으며, 이 결과를 이용하여 이차압축침하량의 누적확률분포함수(Cumulative Distribution Function, CDF) 를 작성하였다. 그림 1은 몬테 카를로 시뮬레이션과 테일러급수전개로 추정한 평균과 표준편차를 사용하여 작성한 누적확률분포함수이다 이는 평균 두께 12.
- 미치는 영향을 분석하였다. 이러한 민감도 분석은 인천 송도지반의 압밀층 평균 두께 12.9m인 압밀층에서 공사시점으로부터 50년 후에 발생하는 이차압축침하량을 이용하였으며, 표 3과 같은 민감도 분석계획을 수립하였다. 표 3에서 CASE-1은 실제 지반조사결과를 이용하여 추정한 지반정수들의 평균과 변동계수(COV)이다.
- 두 번째로 이차압축침하량을 확률론적으로 추정하기 위해서 Ca/G, 압축지수를 간극비로 정규화시킨 Cc/(l+eo) 및 압밀계수 $의 통계량 및확률분포형을 분석하였다. 이러한 압밀층 두께 추정결과와 지반정수들의 확률분포를 이용하여 매립공사 완료 후 시간경과에 따른 공간적인 이차압축침하량을 확률론적방법을 이용하여 추정하였으며, 이러한 분석결과를 설계에 활용할 수 있는 방안을 제시하였다. 또한, 이차압축침하량에 가장 큰 영향을 미치는 지반정수를 분석흐였으며, 지반정수들의 변동성이 이차압축침하량 감소를 위한 대책공법 수립 면적에 미치는 영향을 분석하였다.
- 이차압축침하량을 공간적으로 평가하기 전에 Ca/G, Ca/(l+eo) 및 $의 변동성이 이차압축침하량의 변동성에 미치는 영향을 분석하였다. 이러한 민감도 분석은 인천 송도지반의 압밀층 평균 두께 12.
- 하량의 확률분포를 산정하였다. 이 결과를 이용하여 이차압축침하량이 특정 침하량 이상 발생할 확률을 산정하였으며, 이 결과를 이용하여 이차압축침하량의 누적확률분포함수(Cumulative Distribution Function, CDF) 를 작성하였다.
데이터처리
- (3) 지반정수들의 통계량을 이용하여 이차압축침하량의 평균과 표준편차를 테일러급수의 1계 근사법으로 산정하였으며 이 결과는 몬테 카를로 시뮬레이션으로 산정한 결과와 유사한 것으로 나타났다. 또한, 정규크리깅 기 법으로 추정한 압밀층 두께와 지반정수들의 통계량을 이용하여 분석영역 전체의 이차압축침하량 평균과 표준편차를 산정하였으며, 이 결과를 이용하여 이차압축침하량에 대한 확률론적 분석을 수행하였다.
- 이러한 압밀층 두께 추정결과를 잭나이프 빙법(Deutsch 와 Joumel, 1992)으로 검증하여 가장 신뢰성 높은 추정방법을 선정하였으며 이 결과를 이차압축침하량 추정에직접적으로 활용하였다. 두 번째로 이차압축침하량을 확률론적으로 추정하기 위해서 Ca/G, 압축지수를 간극비로 정규화시킨 Cc/(l+eo) 및 압밀계수 $의 통계량 및확률분포형을 분석하였다. 이러한 압밀층 두께 추정결과와 지반정수들의 확률분포를 이용하여 매립공사 완료 후 시간경과에 따른 공간적인 이차압축침하량을 확률론적방법을 이용하여 추정하였으며, 이러한 분석결과를 설계에 활용할 수 있는 방안을 제시하였다.
- 해를 구하는 것이다. 따라서 이러한 근사해를 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulation, MCS) 방법을 이용하여 산정한 결과와 비교해 보았다. MCS 방법에서는 식 (1)의 각 지반정수들의 확률분포형과 매개변수(표 2 참조)를 이용하여 생성한 난수들로 이차압축침
- 또한, 정규크리깅 기 법으로 추정한 압밀층 두께와 지반정수들의 통계량을 이용하여 분석영역 전체의 이차압축침하량 평균과 표준편차를 산정하였으며, 이 결과를 이용하여 이차압축침하량에 대한 확률론적 분석을 수행하였다.
- 05에서 정규분포가 적합한 것으로 나타났으며, 일차압밀 종료시간 tp 추정에 사용되는 弓는 대수정규분포가 정규분포보다 더 적합한 것으로 나타났다. 이와 같이 본 논문에서 산정한 Ca/G, G/(l+e0) 및 上의 평균, 표준편차를 이용하여 이차압죽침하량의 평균, 표준편차를 산정할 수 있다.
- 이차압축침하량 계산에 사용한 세 지반정수들이 이차압축침하량의 변동성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 CASE-2, 3, 4를 비교하였다. 그 결과 표 3에서 볼 수 있듯이 Ca/(l+eo), C시 G는 이차압축침하의 변동성에유사한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 일차압밀종료시간 산정에 사용되는 C는 변동계수가 가장 큼에도 이차압축침하량의 변동성에 가장 작은 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 크리깅기법을 이용하여 지층분포를 추정하기 위해 먼저 베리오그램 분석을 수행하였으며, 압밀층 두께에 대한 실험적 베리오그램과 이론적 베리오그램 분석 결과는 그림 3과 같다. 분석결과 실험적 베리오그램을 가장 잘 나타내주는 구형모델을 크리깅 기법의 이론적 베리오그램으로 사용하였다(김동휘 등, 2010a).
이론/모형
- 대한 빈도분석을 수행하였다. Ca/G의 확률분포형으로는 정규분포를 사용하였으며, 매개변수 추정방법으로는 모멘트법을 사용하였다. 매개변수 적합성 판정결과 표 2에서 볼 수 있듯이 정규분포형은 매개변수 적합성 조건을 만족하는 것으로 나타났다.
- 그러나 이차압축침하 산정 공식은 비선형함수이므로 확률밀도함수를 구하기 위해 식 (1)을 직접적으로 적분하는 것은 매우 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 이차압축침하의 평균과표준편차를 구하기 위하여 테일러급수(Taylor series) 전개를 사용하였다. 테일러급수의 전개를 이용하여 n개의 확률변수로 이루어진 함수 Z=«Xi, 瓦 …, X, )의 계 근사 평균과 분■산(旬寸 order approximate mean and variance) 을 식 (12), (13)과 같이 구할 수 있다.
- 또한, 추정결과의 정확성을 정량적으로 평가하기 위해 추정값의 정확성을 평가하는 MAPE(Mean Absolute Percent Error), MAE(Mean Absolute Error), MSE(Mean Squared Error), 추정결과의 편향성을 평가하는 PBIAS(Percent of BIAS), 예측의 효율성 (effectiveness)을 평가하는 G 값(goodness-of-prediction(G) measure)을 사용하였으며, 각각의 값은 식 (7)~(11)과 같이 계산할 수 있다.
- 본 논문에서는 크리깅 추정결과를 검증하기 위해 전체 자료 중 값을 알고 있는 위치에서의 값을 크리깅 추정값과 비교하는 잭나이프 검증방법(Jackkni花 validation method)을 사용하였다①eutsch와 Joumel, 1992). 또한, 추정결과의 정확성을 정량적으로 평가하기 위해 추정값의 정확성을 평가하는 MAPE(Mean Absolute Percent Error), MAE(Mean Absolute Error), MSE(Mean Squared Error), 추정결과의 편향성을 평가하는 PBIAS(Percent of BIAS), 예측의 효율성 (effectiveness)을 평가하는 G 값(goodness-of-prediction(G) measure)을 사용하였으며, 각각의 값은 식 (7)~(11)과 같이 계산할 수 있다.
- 그림 3과 같다. 분석결과 실험적 베리오그램을 가장 잘 나타내주는 구형모델을 크리깅 기법의 이론적 베리오그램으로 사용하였다(김동휘 등, 2010a). 단순크리깅, 정규크리깅, 일반크리깅을 사용하여 추정한 압밀층 두께의 신뢰성을 분석하기 위하여 잭나이프 검증 방법을 사용하였으며, 표 1에서 볼 수 있듯이 정규크리깅과 일반크리깅의 신뢰성이 가장 높은 것으로 나타났다.
- 또한, 공간적인 이차압축침하량 추정결과의 불확실성을 합리적으로 평가하는 확률론적 방법의 도입이 필요하다 따라서 본 논문에서는 확률론적 방법으로 공간적인 이차압축침하량을 평가하는 방법을 제시하기 위하여 먼저 압밀층 두께의 공간적인 분포를 단순크리깅(Simple Kriging, SK), 정규크리깅 (Or血ay Kriging, OK), 일반크리깅(Kriging with a trend, KT or Universal Kriging, UK)을 이용하여 추정흐]였다. 이러한 압밀층 두께 추정결과를 잭나이프 빙법(Deutsch 와 Joumel, 1992)으로 검증하여 가장 신뢰성 높은 추정방법을 선정하였으며 이 결과를 이차압축침하량 추정에직접적으로 활용하였다. 두 번째로 이차압축침하량을 확률론적으로 추정하기 위해서 Ca/G, 압축지수를 간극비로 정규화시킨 Cc/(l+eo) 및 압밀계수 $의 통계량 및확률분포형을 분석하였다.
성능/효과
- (2) 공간적인 이차압축침하량 분석대상 지역인 인천 송도지반의 Ca / G를 산정한 결과 0.0337의 값을 보이는 것으로 나타났으며, 이는 Mesri와 Castro(1987)가 제안한 비유기질 점토에 대한 Ca/Cc 값의 범위인 0.04 ±0.01 과 유사한 것으로 나타났다. 또한, 이차압축침하량을 확률론적 방법을 이용하여 분석하기 위해서 Ca/Cc, Cc /(I + 前 및 c”의 통계량 및 확률분포형을 분석하였다.
- (4) 지반정수들의 변동성이 이차압축침하량의 변동성에 미치는 영향을 분석한 결과 G / (1 + 前, G / G가 弓에 비하여 상대적으로 이차압축침하량의 변동성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, Ca/G, G/(l+前 및 $ 중 어느 하나의 변동성을 고려하지 않을 경우이차압축 침하량의 변동성을 과소평가하는 것으로 나타났다.
- (5) 이차압축침하량에 대한 대책을 수립해야 하는 영역의 면적은 Ca/(1 +eo)의 변동계수가 증가할수록 증가하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 또한, 확률론적 설계기준이 엄격할수록 이차압축침하량에 대한 대책을 수립해야 하는 면적이 증가하는 것으로 나타났다.
- 그림 7은 공사완료 50년 경과 후 이차 입축침하량이 100mm 이상 발생할 확률 F(母>力岫阳)을 분석영역 전체에 대하여 나타낸 것이다. 1, 3공구에서 공사 완료 50년 후의 이차압축침하량 평균은 그림 维)에서 볼 수 있듯이 최대 115.4mm가 발생하며 공사완료 50년 후에 이차압축침하량이 100mm 이상 발생할 가능성도 그림 7에서 볼 수 있듯이 최대 0.62 정도되는 것으로 나타났다. 이와 같이 획률론적 방법을 사용할 경우에는 이차압죽침하량의 평균뿐만 아니라 특정 값 이상의 이차압축침하량이 발생할 가능성도 평가 할 수 있으므로 이차압축침하에 대한 대책공법 결정의 의사결정(decision-making) 과정에 그 결과를 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 매개변수 적합성 판정결과 표 2에서 볼 수 있듯이 정규분포형은 매개변수 적합성 조건을 만족하는 것으로 나타났다. Ca/G의 분포가 정규분포형에 적합한가를 Kolmogorov-Sm&mov(K-S) 방법을 이용하여 검정하였으며, 그 결과 C시 G 값의 분포는 유의수준(a) 0.05에서 정규분포에 적합한 것으로 평가되었다. 압축지수를 간극비로 정규화시킨 Cc/(l+e0) 와 압밀계수 g의 빈도분석 결과 G/(l + 印) 값은 유의 수준(a) 0.
- MAPE, MAE, MSE는 계산 값이 작을수록 추정값이 정확하다는 것을 의미하며, PBIAS는 0에 가까울수록 추정결과가 편향되지 않았다고 할 수 있다. 또한, G값이 “100”일 경우에는 완벽한 추정이라고 할 수 있으며, G값이 음수일 경우에는 자료값의 평균을 추정자(predictor)로 사용하는 것보다 신뢰성이 없다는 것을 의미한다(Santra 등, 2008).
- 결정론적 인 방법으로 산정한 이차압축침하량이 100mm 가 넘는 구간의 면적을 산정한 결과 전체면적의 0.013(1.3%)인 것으로 나타났다. 그러나 이차압축침하량에 영향을 미치는 Ca / (1 + eo)와 c, 의 변동성을 고려하는 확률론적인 방법을 사용할 경우에는 각 지반정수의 변동성과 설계기준 a에 따라서 대책공법을 도입해야 할 면적이 변한다.
- 3, 4를 비교하였다. 그 결과 표 3에서 볼 수 있듯이 Ca/(l+eo), C시 G는 이차압축침하의 변동성에유사한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 일차압밀종료시간 산정에 사용되는 C는 변동계수가 가장 큼에도 이차압축침하량의 변동성에 가장 작은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 모든 지반정수들의 변동성을 고려한 경우와 세 가지 지반정수 중 한 가지 지반정수의변동성만 고려하였을 경우 이차압축침하량의 변동성에 미치는 영향을 분석한 결과(CASE-1, 2, 3, 4) 모든 지반정수들의 변동성을 고려했을 경우가 이차압축침하량의 변동성을 1.
- 이 결과를 이용하여 이차압축침하량이 특정 침하량 이상 발생할 확률을 산정하였으며, 이 결과를 이용하여 이차압축침하량의 누적확률분포함수(Cumulative Distribution Function, CDF) 를 작성하였다. 그림 1은 몬테 카를로 시뮬레이션과 테일러급수전개로 추정한 평균과 표준편차를 사용하여 작성한 누적확률분포함수이다 이는 평균 두께 12.9m인 압밀층에서 50년 후에 발생하는 이차압축침하량의 누적확률분포함수를 정규분포로 가정한 후 도시한 것이다’ 그림 1에서볼 수 있듯이 이차압축침하량 40mm 이하와 90mm 이상의 누적확률은 테일러급수 전개를 이용한 방법이 MCS 방법보다 최대 약 2.0% 큰 것으로 나타났으나 그 차이는크지 않은 것으로 나타났다. Baecher와 Christian(2003) 에의하면 방정식의 분포를 정규분포로 가정했을 경우 분석결과가 실제 값과 큰 오차를 보이지 않는다면 방.
- 분석결과 실험적 베리오그램을 가장 잘 나타내주는 구형모델을 크리깅 기법의 이론적 베리오그램으로 사용하였다(김동휘 등, 2010a). 단순크리깅, 정규크리깅, 일반크리깅을 사용하여 추정한 압밀층 두께의 신뢰성을 분석하기 위하여 잭나이프 검증 방법을 사용하였으며, 표 1에서 볼 수 있듯이 정규크리깅과 일반크리깅의 신뢰성이 가장 높은 것으로 나타났다. 그러나 일반크리깅은 일부 구간의 압밀층 두께를 음의 값으로 추정하여 최종 추정방법으로 정규크리깅을 선택하였다(김동휘 등, 2010b).
- 미치는 것으로 나타났다. 또한, Ca/G, G/(l+前 및 $ 중 어느 하나의 변동성을 고려하지 않을 경우이차압축 침하량의 변동성을 과소평가하는 것으로 나타났다.
- 그 결과 표 3에서 볼 수 있듯이 Ca/(l+eo), C시 G는 이차압축침하의 변동성에유사한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 일차압밀종료시간 산정에 사용되는 C는 변동계수가 가장 큼에도 이차압축침하량의 변동성에 가장 작은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 모든 지반정수들의 변동성을 고려한 경우와 세 가지 지반정수 중 한 가지 지반정수의변동성만 고려하였을 경우 이차압축침하량의 변동성에 미치는 영향을 분석한 결과(CASE-1, 2, 3, 4) 모든 지반정수들의 변동성을 고려했을 경우가 이차압축침하량의 변동성을 1.4~2.7배 크게 평가하는 것으로 나타났다.
- 그림 9에서 볼 수 있듯이 이차압축침하량이 100mm를 넘을 가능성이 확률론적 설계기준 a 보다 큰 영역의 면적과 전체면적의 비는 6/(1 +eo)의 변동계수가 증가할수록 증가하는 경향을 보이고 있다. 또한, 확률론적 설계기준 a가 작을수록, 즉 확률론적 설계기준이 엄격할수록 이차압축침하량에 대한 대책을 수립해야 하는 면적이 증가하는 것으로 나타났다. 이와 같이 지반정수의 변동성과 확률론적 설계기준 a는 대책공법을 적용해야 할 면적에 직접적인 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 경향을 보이는 것으로 나타났다. 또한, 확률론적 설계기준이 엄격할수록 이차압축침하량에 대한 대책을 수립해야 하는 면적이 증가하는 것으로 나타났다. 이와 같이 지반정수의 변동성과 확률론적 설계기준 a는 대책공법을 적용해야 할 면적에 직접적인 영향을 미친다.
- Ca/G의 확률분포형으로는 정규분포를 사용하였으며, 매개변수 추정방법으로는 모멘트법을 사용하였다. 매개변수 적합성 판정결과 표 2에서 볼 수 있듯이 정규분포형은 매개변수 적합성 조건을 만족하는 것으로 나타났다. Ca/G의 분포가 정규분포형에 적합한가를 Kolmogorov-Sm&mov(K-S) 방법을 이용하여 검정하였으며, 그 결과 C시 G 값의 분포는 유의수준(a) 0.
- 한다. 본 논문에서는 신뢰성 분석을 수행한 결과 정규크리깅이 가장 신뢰성 있는 압밀층 두께분포의 추정치를 제공하는 것으로 나타났다.
- 05에서 정규분포에 적합한 것으로 평가되었다. 압축지수를 간극비로 정규화시킨 Cc/(l+e0) 와 압밀계수 g의 빈도분석 결과 G/(l + 印) 값은 유의 수준(a) 0.05에서 정규분포가 적합한 것으로 나타났으며, 일차압밀 종료시간 tp 추정에 사용되는 弓는 대수정규분포가 정규분포보다 더 적합한 것으로 나타났다. 이와 같이 본 논문에서 산정한 Ca/G, G/(l+e0) 및 上의 평균, 표준편차를 이용하여 이차압죽침하량의 평균, 표준편차를 산정할 수 있다.
- 그러나 우리가 실제로 사용하는 대부분의 자료는 강한 불변성을 만족하지 못하므로 약한 불변성(weak stationarity)을 가정하게 된다. 약한 불변성은 첫째, 공분산이 존재하며이는 분리거리에 대한 함수임을 의미하고 둘째, 자료의 평균은 위치에 무관하게 일정하다는 것을 의미한다. 이러한 약한 불변성은 많은 지구통계학적 기법의 기본이되는 가정이며, 이를 내재가정(intrinsic hypothesis)이라한다.
- 또한, 확률론적 설계기준 a가 작을수록, 즉 확률론적 설계기준이 엄격할수록 이차압축침하량에 대한 대책을 수립해야 하는 면적이 증가하는 것으로 나타났다. 이와 같이 지반정수의 변동성과 확률론적 설계기준 a는 대책공법을 적용해야 할 면적에 직접적인 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 그러나 이차압축침하량에 영향을 미치는 Ca / (1 + eo)와 c, 의 변동성을 고려하는 확률론적인 방법을 사용할 경우에는 각 지반정수의 변동성과 설계기준 a에 따라서 대책공법을 도입해야 할 면적이 변한다. 즉, 분석대상 지역인 송도지반의 Ca/(l+e0)의 변동계수는 0.39이므로 a 가 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 일 경우 각각 전체 연약지반 구간 중 0.47, 0.35, 0.26, 0.21, 0.16, 0.13의 면적에 이차압축침하량 감소를 위한 대책공법을 적용해야 하는 것으로 나타났다. 앞에서 언급한 이차압축침하량에 대한 확률론적 설계기준 a는 아직까지 국내에서는 확립되지 않았으므로 이러한 확률론적 방법들은 설계에 직접적으로 사용되기 보다는 결정론적 방법들을 보완하는 방법으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
후속연구
- (6) 확률론적 설계는 설계자가 산정한 침하량이 어느정도 수준의 위험도를 포함하고 있는가를 확인할수 있는 정보를 제공해 준다. 또한, 확률론적 설계방법은 이러한 위험도를 고려하여 대책공법을 수립하는 의사결정 도구로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 앞에서 언급한 이차압축침하량에 대한 확률론적 설계기준 a는 아직까지 국내에서는 확립되지 않았으므로 이러한 확률론적 방법들은 설계에 직접적으로 사용되기 보다는 결정론적 방법들을 보완하는 방법으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 이차압축 침하량이 설계기준 100mm 이상 발생할 경우 구조물의 손상에 따른 유지관리비용과 확률론적 방법을 적용함으로써 증가한 연약지반 처리비용에 대한 분석결과를 함께 이용하여 최종 연약지반처리면적과 공법을 결정할 수 있을 것이다. 이러한 확률론적 설계는 설계자가 산정한 침하량이 어느 정도 수준의 위험도를 포함하고 있는가를 확인할 수 있는 정보를 제공해 준다.
- 이러한 확률론적 설계는 설계자가 산정한 침하량이 어느 정도 수준의 위험도를 포함하고 있는가를 확인할 수 있는 정보를 제공해 준다. 또한, 확률론적 설계방법은 이러한 위험도를 고려하여 대책공법을 수립하는 의사결정 도구로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 13의 면적에 이차압축침하량 감소를 위한 대책공법을 적용해야 하는 것으로 나타났다. 앞에서 언급한 이차압축침하량에 대한 확률론적 설계기준 a는 아직까지 국내에서는 확립되지 않았으므로 이러한 확률론적 방법들은 설계에 직접적으로 사용되기 보다는 결정론적 방법들을 보완하는 방법으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 이차압축 침하량이 설계기준 100mm 이상 발생할 경우 구조물의 손상에 따른 유지관리비용과 확률론적 방법을 적용함으로써 증가한 연약지반 처리비용에 대한 분석결과를 함께 이용하여 최종 연약지반처리면적과 공법을 결정할 수 있을 것이다.
- 62 정도되는 것으로 나타났다. 이와 같이 획률론적 방법을 사용할 경우에는 이차압죽침하량의 평균뿐만 아니라 특정 값 이상의 이차압축침하량이 발생할 가능성도 평가 할 수 있으므로 이차압축침하에 대한 대책공법 결정의 의사결정(decision-making) 과정에 그 결과를 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 앞에서는 이차압축침하량의 평균과 표준편차를 이용하여 이차압축침하량이 특정 값 이상 발생할 가능성을 분석하였다.
- 또한, 확률론적 설계방법은 이러한 위험도를 고려하여 대책공법을 수립하는 의사결정 도구로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 향후 국내에서 확률론적인 설계가 가능하도록이에 대한 설계기준이 확립될 경우에는 설계에 확률론적인 방법들을 직접적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.