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새만금 지역의 액상화 평가 및 향후 구조물 기초 설계시 액상화 영향의 고려방안 (II)
Liquifaction Evaluation of Saemangeum Area and the Considerations of Liquifaction Effect to the Foundations of Structures in Near Future (II) 원문보기

한국토목섬유학회 논문집 = Journal of the Korean Geosynthetics Society, v.10 no.3, 2011년, pp.19 - 24  

김유성 (전북대학교 토목공학과) ,  고형우 (전북대학교 토목공학과)

초록
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선행연구에서 국내의 대표적인 매립지인 새만금 방조제 지역을 대상으로 액상화 평가방법에 따른 액상화 발생 가능성을 예측되었다. 또한 검토대상 지역의 깊이 10m 이내에 기초 또는 지중구조물이 구축될 경우 액상화에 따른 피해가 예상되었고, 향후 기초 또는 구조물 설치 위치에 따른 세밀한 검토가 필요한 것으로 판단되었다. 이 연구에서는 실제 여러 지역에서의 다양한 지진피해사례를 토대로 액상화가 근입깊이에 따른 기초에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 이 검토를 통해 새만금 지역에서 향후 구조물 기초 설계시 액상화 영향의 고려방안을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the preceding study, the possibility of liquefaction according to the liquefaction evaluation methods was predicted in Saemangeum reclamation area for tide embankment, Jeollabuk-do, Korea. The risk of liquefaction was also expected when foundations and underground structures were built at a depth...

주제어

#Liqufaction   #Dredged soil   #Maximum acceleration   #Seismic response analysis  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 연구에서는 기초 또는 지중구조물에 대한 지진피해 내용이 상세히 기록되어 있는 일본과 중국의 피해사례를 수집하여 기초가 설치된 지역에서 기초의 형태 및 근입 깊이에 따른 지진시 액상화 피해내용을 분석하였다. 이 분석을 통해 향후 액상화 발생에 대한 피해를 최소화 할 수 있도록, 연구대상 지역에서의 기초의 근입깊이 및 지중구조물의 설치위치에 따른 설계시 고려방안을 모색하고자 하였다. 우리나라에서는 지진에 대한 기초구조물의 피해, 특히 액상화에 대한 피해기록도 없어 외국의 피해사례에 따른 고려방안의 모색이 유효할 것인가에 대한 의문이 제기될 수도 있으나, 선행연구에서의 지진규모는 우리나라의 설계기준에 따른 지진규모를 설정하였고 설정된 지진 규모에 따른 액상화가능성을 검토한 것이므로 액상화가 발생한다면 유사한 피해를 예상할 수 있을 것으로 판단된다.
  • 평가 결과 대상지역의 준설매립토의 입도분포 곡선은 액상화 가능성이 매우 높은 범위에 해당하고 있고, 검토대상 지역의 깊이 10m 이내에 기초 또는 지중구조물이 구축될 경우 액상화에 따른 피해가 예상되고 있어, 향후 기초 또는 구조물 설치 위치에 따른 세밀한 검토가 필요한 것으로 판단되었다. 이 연구에서는 기초 또는 지중구조물에 대한 지진피해 내용이 상세히 기록되어 있는 일본과 중국의 피해사례를 수집하여 기초가 설치된 지역에서 기초의 형태 및 근입 깊이에 따른 지진시 액상화 피해내용을 분석하였다. 이 분석을 통해 향후 액상화 발생에 대한 피해를 최소화 할 수 있도록, 연구대상 지역에서의 기초의 근입깊이 및 지중구조물의 설치위치에 따른 설계시 고려방안을 모색하고자 하였다.

가설 설정

  • (A)와 같은 근입상태이면 기초는 액상화에 의한 영향을 받게 될 것이므로, 보-링 주상도에 근거하여 결정된 H1과 H2는 그림 2에서 액상화 영향 영역인 Q점의 위치에 ●로 도시 된다. 또한, 근입깊이 D가 깊어서, 액상화층 하부의 비액상화층에서 기초가 지지되어 있는 경우에(그림 2(B)) 기초는 액상화에 의한 영향을 받지 않게 될 것이다. 이 경우는 보-링 주상도로부터 결정된 H1과 H2는 그림 2에서 비액상화 영향영역인 P점과 같은 위치에 ○로 도시될 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지반의 표면 가까이에는 무엇이 존재하는가? 지반의 표면 가까이에는 점토·실트·자갈 등을 포함하는 단단한 표층(비액상화층)이 존재하는 것이 일반적이어서 그 하부의 모래층에서 액상화가 발생하더라도 그 악영향이 지표면에 미치지 않을 수가 있다. 분사·분수 현상이나 지반균열, 부등침하 등의 지반변형이 나타나는 것은, 그 표층이 얇거나 하부의 액상화층이 두꺼워서 표층을 관통 하는 충분한 영향력이 있을 경우이다.
액상화 평가방법에 따라 수행한 것은 무엇인가? 선행 연구에서는 국내의 대표적인 매립지인 새만금 방조제 지역을 대상으로 액상화 평가방법에 따른 액상화 발생 가능성을 예측하였다. 또한 액상화 평가방법에 따라 장·단주기 실제 지진기록을 이용해 지진응답해석과 반복 삼축압축시험에 의한 액상화 평가를 수행하였다. 평가 결과 대상지역의 준설매립토의 입도분포 곡선은 액상화 가능성이 매우 높은 범위에 해당하고 있고, 검토대상 지역의 깊이 10m 이내에 기초 또는 지중구조물이 구축될 경우 액상화에 따른 피해가 예상되고 있어, 향후 기초 또는 구조물 설치 위치에 따른 세밀한 검토가 필요한 것으로 판단되었다.
새만금 지역에서 향후 구조물 기초 설계 시 액상화 영향의 고려방안을 제시한 결론은? 1. 액상화에 의한 실제 피해기록을 바탕으로 근입깊이, 액상화층과 비액상화층의 두께에 따른 기초의 액상화피해 유무 영향선을 제시하였다. 2. 액상화피해 유무 영향선으로부터, 대상지역에서 기초 또는 지중매설구조물의 근입깊이가 1m이하, 또는 20m 이상이면 어떤한 경우에도 액상화의 피해는 없을 것으로 판단된다. 3. 각지역의 지층상태가 상이하므로, 액상화피해 유무 영향선을 이용하여 근입기초 깊이와 매설구조물 등의 설치위치를 결정할 수 있다.
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참고문헌 (4)

  1. 石原硏而 (1995), 根入れ基礎に及ぽす地震時における深部液狀化の影響, 土と基礎,日本土質工學會. 

  2. 井合進, 捕上武, 武藤義敬, 菊地正樹 (1988), "1987年千葉？東方沖地震による千葉？周？地域の液？化等について", 港？資料, No.616. 

  3. Ohsaki, Y. (1966), "Niigata Earthquake 1964 Building Damage and Soil Condition", Soil and Foundation, Vol.6, No.2, pp.14-37. 

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  4. Huixian, L., Housner, G. W., Lili, X. and Duxin, H. (2002), The Great Tangshan Earthquake of 1976, Caltech EERL : EERL.2002.001, California Institute of Technology. 

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