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함수특성에 근거한 국내 풍화토의 불포화 투수곡선 추정
Estimation of Unsaturated Permeability Function from Water Retention Characteristics for Korean Weathered Soils 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.26 no.10, 2010년, pp.49 - 60  

김윤기 (한국철도기술연구원) ,  최경림 (SK건설) ,  이성진 (한국철도기술연구원) ,  이승래 (KAlST 건설및환경공학과) ,  권형석 (삼성건설 기반기술연구)

초록
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지반의 투수특성은 다양한 지반구조물의 설계 및 해석에서 중요한 지반물성이다. 특히 불포화 상태에서 모관흡수력의 영향을 받으며 모판흡수력 증가에 따라 감소하는 경향은 함수특성 변화와 유사하다. 불포화 투수계수는 실내실험을 통해 직접적으로 구하거나 함수특성곡선으로부터 유추된 이론식을 통해 간접적으로 얻을 수 있다. 본 논문에서는 국내 7개 지역에 대한 시료를 대상으로 함수특성실험과 본 연구에서 개발한 불포화 투수실험 장비를 이용하여 불포화 투수실험을 실시하였다. 지반의 함수상태를 나타내는 함수특성곡선이 불포화 투수계수와 밀접한 관련이 있으므로 함수특성곡선으로부터 불포화 투수곡선을 유추하는 여러 모텔 결과와 실험결과를 비교하였다. 그러나 기존의 추정방법은 국내지반의 투수특성을 잘 표현하지 못하고 있다. 따라서 국내 풍화토의 불포화 투수곡선을 정확히 유추하기 위하여 보정계수를 적용하여 FXK-M 투수모델을 제시하였고 보정계수를 함수특성곡선의 공기함입치로부터 산정할 수 있는 수식을 제안하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Unsaturated permeability function is an important factor in the design and analysis of various unsaturated soil structures. Generally the permeability characteristics decrease as the mat ric suction increases and the trend is similar to water retention characteristics of a soil. The permeability of ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 필요하다. 따라서 본 논문에서는 FXK-M 투수 모델에 적용된 보정계수 q 값을 국내 풍화토에 맞도록 정확히 산정하여 비교해 보았다. 본 연구에서 수행한 불포화 투수실험 결과를 잘 나타내도록 산정된 q 값은 그림 7과 그림 8에 나타나 있다(최적화된 q 값).
  • 하지만 이러한 간접적으로 얻어진 투수곡선과 실험값을 비교한 결과, 기존에 제안된 투수곡선 추정모델들이 국내 풍화토 지반의 불포화 투수특성을 잘 표현하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 기존 추정 모델 식을 보정하여 국내 7개 지역에서 채취된 풍화토 특성에 맞는 불포화 투수곡선 추정식으로 활용하고자 하였다. 그리고 추정식에 적용되는 보정계수의 변수를 함수 특성곡선의 공기함입치로부터 산정할 수 있는 식을 제안하였다 불포화 투수실험 결과와 비교한 결과, 제안된 식을 이용하여 추정한 불포화 투수곡선은 매우 합리적 인 것으로 판단되었다.
  • 하였다. 또한 이들 지반의 함수특성과 실험에서 구한 투수성의 상호 연관성에 대해 규명하였고, 실험에서 얻은 투수값과 간접적인 방법으로 유추된 투수 값을 비교하여 국내 지반에 대하여 적용할 수 있는 모델을 제시하고자 하였다.
  • 본 논문에서는 국내 여러 지역의 풍화토를 대상으로 삼축투수장비를 이용하여 포화상태와 불포화상태의 투수실험을 수행하여 국내 불포화토의 투수특성을 알아보고자 하였다. 또한 이들 지반의 함수특성과 실험에서 구한 투수성의 상호 연관성에 대해 규명하였고, 실험에서 얻은 투수값과 간접적인 방법으로 유추된 투수 값을 비교하여 국내 지반에 대하여 적용할 수 있는 모델을 제시하고자 하였다.
  • 본 논문에서는 우리나라 전 지역에 고르게 분포해 있는 풍화토에 대하여 삼축셀을 이용한 투수장비로 불포화 투수계수를 구하였으며, 모관흡수력 변화에 따른 투수 곡선의 변화형태를 살펴보았다. 실험 결과로부터 불포화 투수성은 지반의 함수상태와 밀접한 관련을 맺고 있음을 알 수 있었고, 따라서 함수특성곡선으로부터 투수 곡선을 유추하는 방법이 타당함을 보여준다.
  • 본 연구에서는 FX-K 추정모델에 보정계수를 추가한 FXK-M 투수모델의 보정계수를 추정하는 수식을 제안하였다.

가설 설정

  • 본 논문에서는 Hi成1956)가 제안한 축-변환기법 (axis-translation technique)을 이용하여 삼축셀 내부 시료에 공기압과 수압을 독립적으로 조절하여 모관 흡수력이 발생하도록 하였다. 그리고 시료는 변형이 발생하지 않는다고 가정하였다.
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참고문헌 (26)

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