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하중재하기간이 재성형 점토의 압밀특성에 미치는 영향 - 광양항 해성점토를 중심으로 -
Effects of Various Loading Periods on the Consolidation Characteristics of Remolded Clay - With Special Reference to Gwangyang Marine Clayey Soil - 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.30 no.2, 2014년, pp.53 - 64  

홍재철 (전남대학교 지역.바이오시스템공학과) ,  김진영 (전남대학교 지역.바이오시스템공학과) ,  심재록 (전남대학교 지역.바이오시스템공학과) ,  강권수 (서남대학교 토목공학과) ,  김주현 (야마구치대학교 대학원 이공학연구과) ,  백원진 (전남대학교 지역.바이오시스템공학과)

초록
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이 연구에서는, 균질한 재성형 점토를 이용한 실내시험을 통해 정규압밀 영역에서의 하중재하기간이 점성토의 압축 및 장기압밀 특성에 미치는 영향을 명확히 하고자 하였다. 또한 각 하중재하기간에 따른 현장에서의 유효상재하중에 해당하는 초기압밀하중을 변화시킨 장기압밀 시험을 수행하여 표준압밀시험시의 하중단계별 재하방법과 하중재하기간의 증가에 따른 압축곡선의 특성을 비교/분석하여 하중재하기간에 따라 최종침하량을 예측하는 방법을 제안하고자 하였다. 연구 결과 하중재하기간에 따른 점성토의 압축특성은 초기압밀하중을 가한 후 하중재하기간이 증가할수록 주어진 단계에서의 압밀후반부의 2차압밀의 증가로 선행압밀하중이 약간씩 감소하는 경향을 나타내었다. 그와 동시에 2차압밀이 유사과압밀 현상 및 점토골격의 안정화를 유발하여 정규압밀영역에서의 압축지수에 미치는 영향은 미미했으며 과압밀영역에서는 유사과압밀 현상으로 재압축지수의 증가를 유발하는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study sets it's face to define effects of the various loading periods in normal consolidation area on clay's compression and long-term consolidation characteristics through a laboratory test using homogeneous remolded clay. Moreover, by carrying out a long-term consolidation test which diversif...

주제어

#Creep   #Overconsolidation   #Initial consolidation loads   #Loading periods  

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

문제 정의

  • 또한 Bjerrum(1967)은 Quick Clay(예민성 점토) 지반상의 건물의 침하해석을 수행한 결과로부터, 하중증가율이나 재하기간의 상이에 의해 압축곡선이 다른 형태를 나타 냄을 보고하였다. 더욱이 그는 장기간에 걸친 압축이 압밀특성에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해서도 검토를 행하였다.
  • 그 중에서도 현장의 응력조건은 실험실과 상이하기 때문에 다양한 응력조건과 하중재하기간에 따른 압축곡선 및 2차압밀 특성을 파악하는 것이 무엇보다도 중요하다. 따라서 본 논문에서는 간극수압을 측정할 수 있도록 간극수압계가 부착된 개조된 표준압밀시험기를 이용하여 실제 현장에서 발생할 수 있는 다양한 응력조건과 하중재하기간을 고려한 이차압축 특성을 알아보고자 하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 장기간에 걸친 압밀침하 거동을 분석하기 위해 각 압밀하중단계에서의 하중재하기 간이 압축곡선에 미치는 영향과 2차압밀 특성에 미치는 영향을 명확히 하기 위해 실내시험을 수행하고 그 경향을 분석하고자 하였다.
  • 본 연구에서는, 균질한 재성형 점토를 이용한 실내시험을 통해 정규압밀 영역에서의 하중재하기간과 초기 압밀하중이 점성토의 압축특성 및 장기압밀 특성에 미치는 영향에 대해 조사하고자 하였다. 이와 같은 실내시험 결과를 통해 표준압밀시험시의 하중단계별 재하방법과 하중재하기간의 증가에 따른 압축곡선의 특성을 비교/분석하여 재하기간에 따른 최종침하량을 예측하는 방법을 제안하고자 하였다.
  • 본 연구에서는, 균질한 재성형 점토를 이용한 실내시험을 통해 정규압밀 영역에서의 하중재하기간과 초기 압밀하중이 점성토의 압축특성 및 장기압밀 특성에 미치는 영향에 대해 조사하고자 하였다. 이와 같은 실내시험 결과를 통해 표준압밀시험시의 하중단계별 재하방법과 하중재하기간의 증가에 따른 압축곡선의 특성을 비교/분석하여 재하기간에 따른 최종침하량을 예측하는 방법을 제안하고자 하였다. 이 연구를 통해 얻어진 결과를 정리하면 다음과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
연약점토 지반상에 구조물 구축 시, 문제되는 것은? 연약점토 지반상에 구조물을 구축할 때에는 점성토 지반이 가지는 구조물의 안정성 문제와 낮은 투수계수로 인해 간극수의 배수지연에 따른 장기간에 걸친 압밀 침하가 문제가 된다. 점토지반에서 발생되는 압밀침하는 간극수의 배제에 따른 1차압밀과 일정 유효응력하에서 장기간에 걸쳐 발생하게 되는 2차압밀로 구분을 할수 있다.
정규압밀 영역에서의 2차압밀비가, 과압밀 영역보다 클 것으로 보는 이유는? 하지만 선행 압밀응력을 초과하는 하중 단계에서는 소성변형이 발생하기 때문에 2차압밀지수의 값은 크다는 결과가 이론을 뒷받침 한다. 즉, 2차압밀의 이와 같은 개념은 일반적 으로 고압축성의 흙은 지연압밀비(시간의 경과에 따른 점토 골격의 안정화에 따른 압밀 지연현상에 의해 발생된 압밀량의 비)와 2차압밀비(간극수압 소산과정에서 발생되는 1차압밀에 대해 유효응력 일정인 상태에서 발생된 크리프 침하의 발생량의 비로 표현)가 크다는 것을 의미한다. 그러므로 접촉응력이 상대적으로 큰 정규압밀 영역에서의 2차압밀비는 접촉응력이 상대적으로 작은 과압밀 영역보다 클 것이다.
점토지반에서 발생되는 압밀침하는 어떻게 구분되는가? 연약점토 지반상에 구조물을 구축할 때에는 점성토 지반이 가지는 구조물의 안정성 문제와 낮은 투수계수로 인해 간극수의 배수지연에 따른 장기간에 걸친 압밀 침하가 문제가 된다. 점토지반에서 발생되는 압밀침하는 간극수의 배제에 따른 1차압밀과 일정 유효응력하에서 장기간에 걸쳐 발생하게 되는 2차압밀로 구분을 할수 있다. 여기서 1차압밀은 점토의 투수성, 압축성 및배수거리에 의해 영향을 받는 수리학적 지연과 관계가 되며, 2차압밀은 일정 유효응력하에서 변형이 시간과 함께 증가하는 creep 성질과 관계를 가지고 있다.
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참고문헌 (14)

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  2. Kim, J. Y. and Oshima, A. (2006), "A Study on Similarity Rule of Loading Period and Thickness with One-dimensional Consolidation Process for Clay", Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol.26, No.6C, pp.369-376. 

  3. The Japanese Geotechnical Society (2000), Soil Laboratory Tests- Basic and Process-, Showa Information Process Co., Ltd. 

  4. Aboshi, H. and Matsuda, H. (1981), "Secondary compression of clays and its effect on settlement analysis", Soils and Foundations, Vol.29, pp.19-24. 

  5. Bjerrum, L. (1967), "Engineering geology of Norwegian normallyconsolidated marine clays as related to settlements of buildings", Geotechnique, Vol.17, pp.81-118. 

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  9. Mesri, G. (1973), "Coefficient of secondary compression", Proc. ASCE, Vol.99, SM1, pp.123-137. 

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  11. Taylor, D. W. (1948), "Fundamentals of soil mechanics", John Wiley & Sons. 

  12. Terzaghi, K. and Peck, R. B. (1948), "Soil mechanics in engineering practice", John Wiley and Sons. 

  13. Yoshikuni, H. and Okada, M., Ikegami, S., and Hirao, T. (1995), "One-dimensional consolidation analysis based on an elasto-viscous liquid model", Proc. of the International Symposium on Compression and Consolidation of Clayey Soils, IS-Hiroshima'95, Vol.1, pp.233-238. 

  14. Yoshikuni, H. and Moriwaki, T., Ikegami, S., and Nishiumi, H. (1995), "Rebound due to partial unloading and subsequent recompression behavior in 1-D consolidation", Proc. of the International Symposium on Compression and Consolidation of Clayey Soils, IS-Hiroshima'95, Vol.1, pp.233-238. 

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