[국내논문]해성 점성토의 소성지수에 따른 보정압축지수 평가에 관한 기초연구 A Fundamental Study on Evaluation of Corrected Compression Index by Plasticity Index in Marine Clayey Soils원문보기
연약지반 설계에 중요한 지반정수는 압축지수($C_c$)이며, 현장의 압밀침하량 및 압밀침하속도를 산출하는데 필요하다. 이러한 압축지수 산정은 실내압밀시험을 통해 얻어지는데, 실내압밀시험에서는 반드시 시료교란이 발생하며, 이러한 교란현상을 보정하기 위하여 Schmertmann(1955)이 제시한 보정 압축지수 산정방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 최근 시료 샘플링기술의 발전과 국내 지반조건 등이 Schmertmann이 제시한 것과 상이하므로 이에 대한 검증이 필요하다. 이에 본 연구에서는 저소성 실트(ML), 저소성(CL) 및 고소성 점토시료(CH)에 대하여 교란도를 변화시켜 압밀시험을 실시하여 각각의 압밀곡선의 교차 간극비를 평가하였다. 시험결과 저소성 실트(ML)의 경우 $0.521e_0$, 저소성 점토(CL)의 경우 $0.404e_0$, 고소성 점토(CH)의 경우 $0.458e_0$로 산정되어, Schmertmann이 제시한 $0.42e_0$의 보정값과 다른 결과를 확인하였으며, 흙의 종류에 따른 소성지수(PI)를 활용한 보정식을 제안하였다. 그러나 본 연구결과는 한정된 지역에서의 시험결과이므로 흙의 소성도에 따른 압축지수 보정방법을 제시하기 위해서 다양한 국내 점토에 대한 후속연구가 필요할 것으로 판단된다.
연약지반 설계에 중요한 지반정수는 압축지수($C_c$)이며, 현장의 압밀침하량 및 압밀침하속도를 산출하는데 필요하다. 이러한 압축지수 산정은 실내압밀시험을 통해 얻어지는데, 실내압밀시험에서는 반드시 시료교란이 발생하며, 이러한 교란현상을 보정하기 위하여 Schmertmann(1955)이 제시한 보정 압축지수 산정방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 최근 시료 샘플링기술의 발전과 국내 지반조건 등이 Schmertmann이 제시한 것과 상이하므로 이에 대한 검증이 필요하다. 이에 본 연구에서는 저소성 실트(ML), 저소성(CL) 및 고소성 점토시료(CH)에 대하여 교란도를 변화시켜 압밀시험을 실시하여 각각의 압밀곡선의 교차 간극비를 평가하였다. 시험결과 저소성 실트(ML)의 경우 $0.521e_0$, 저소성 점토(CL)의 경우 $0.404e_0$, 고소성 점토(CH)의 경우 $0.458e_0$로 산정되어, Schmertmann이 제시한 $0.42e_0$의 보정값과 다른 결과를 확인하였으며, 흙의 종류에 따른 소성지수(PI)를 활용한 보정식을 제안하였다. 그러나 본 연구결과는 한정된 지역에서의 시험결과이므로 흙의 소성도에 따른 압축지수 보정방법을 제시하기 위해서 다양한 국내 점토에 대한 후속연구가 필요할 것으로 판단된다.
The soil parameters important for the design of the soft ground are the compression index ($C_c$), the consolidation settlement and consolidation speed at the field. Compression index is obtained by laboratory consolidation test. In the laboratory consolidation test, sample disturbance al...
The soil parameters important for the design of the soft ground are the compression index ($C_c$), the consolidation settlement and consolidation speed at the field. Compression index is obtained by laboratory consolidation test. In the laboratory consolidation test, sample disturbance always occurs. In order to correct the disturbance phenomena, the method of calculating the compression index proposed by Schmertmann (1955) is generally used. However, recent developments in sampling technology and Korean soil conditions are different from those proposed by Schmertmann. So it needs to be verified. In this study, each consolidation curve's cross void ratio is evaluated by doing consolidation test varying disturbance on high-plastic clay (CH), low-plastic clay (CL) and low-plastic silt (ML). The test results were $0.521e_0$ for low-plastic silt, $0.404e_0$ for low-plastic clay, and $0.458e_0$ for the high-plastic clay. This results were different from those of Schmertmann's suggested value of $0.42e_0$. Therefor we proposed a correction formula using the plastic index according to soil type. However, since the results of this study are limited test results, further studies on various korean soil are needed to suggest the compression index correction method according to the degree of plasticity index of soil.
The soil parameters important for the design of the soft ground are the compression index ($C_c$), the consolidation settlement and consolidation speed at the field. Compression index is obtained by laboratory consolidation test. In the laboratory consolidation test, sample disturbance always occurs. In order to correct the disturbance phenomena, the method of calculating the compression index proposed by Schmertmann (1955) is generally used. However, recent developments in sampling technology and Korean soil conditions are different from those proposed by Schmertmann. So it needs to be verified. In this study, each consolidation curve's cross void ratio is evaluated by doing consolidation test varying disturbance on high-plastic clay (CH), low-plastic clay (CL) and low-plastic silt (ML). The test results were $0.521e_0$ for low-plastic silt, $0.404e_0$ for low-plastic clay, and $0.458e_0$ for the high-plastic clay. This results were different from those of Schmertmann's suggested value of $0.42e_0$. Therefor we proposed a correction formula using the plastic index according to soil type. However, since the results of this study are limited test results, further studies on various korean soil are needed to suggest the compression index correction method according to the degree of plasticity index of soil.
기존 연구들을 비교･분석하면 특정지역에 대한 시험내용이거나 특정 기준을 갖는 범위내의 시험을 진행한 사례가 많아 다양한 지반에 적용하는 것은 어렵다고 판단된다. 따라서 본 연구 에서는 Schmertmann이 제안한 0.42e0 보정압축지수에 대하여, 국내 연약지반의 소성지수를 반영한 보정압축지수를 재산정하고 기존의 제안식과 경험식간의 상관성을 비교･분석하여 국내지반에서 적용 가능한 기초적인 추정식을 제시하고자 한다.
제안 방법
본 연구에서 Schmertmann의 압축지수 수정방법을 재검증하고, 교란효과가 제거된 현장 원위치 압축지수를 산정하기 위해 인위적으로 교란영역을 조성하여 압밀 시험을 실시하였다. 시료의 교란을 가능한 줄이기 위해서 튜브 샘플러에서 시료 채취 후 10cm를 제거하고 시료를 사용하 였으며, 표준압밀시험방법(KS F 2316)과 동일하게 시행하여, 재하하중 10, 20, 40, 80, 160, 320, 640, 1280kPa을 각각 24시간 동안 재하하고 침하를 측정하였다.
대상 데이터
본 연구에서는 통일분류법에 의한 분류상 ML, CL, CH 로 구분되는 시료를 사용하였으며(Table 1), ML시료의 경우 액성한계 N.P∼41.6%, 소성한계 N.P∼27.1%, 소성지수 N.P∼14.5%이었으며, CL시료의 경우 액성한계 36.5∼47.7%, 소성한계 18.9∼21.3%, 소성지수 16.5∼27.7% 이며, CH시료의 경우 액성한계 66.1∼74.2%, 소성한계 25.9∼29.4%, 소성지수 40.2∼46.4% 범위를 갖는 것으로 분석되었다.
성능/효과
(1) 교란 정도를 인위적으로 조성하여 압밀시험을 수행한 결과, 각각의 압밀곡선의 교차점은 ML 시료는 0.521e0, CL 시료는 0.404e0, CH 시료는 0.458e0로 평가되었으며, 이는 Schmertmann의 제안식 0.42e0 와는 다소 차이가 발생하여, 국내 점토지반에 적합한 보정압축지수에 대한 연구가 필요한 것으로 판단된다.
(3) 교차 간극비는 비중, 소성지수, 액성한계 등의 영향을 받는 것으로 판단되며, 특히 소성지수에 따른 흙 분류에 따라 영향을 많이 받고, Schmertmann의 제안식 0.42e0 는 CL을 제외한 CH시료와 ML시료의 경우는 다소 차이를 보여, 국내 지반 적용시 신중한 검토가 필요할 것으로 판단된다.
후속연구
(2) 점토별 소성지수와 교차 간극비의 관계는 ML은 0.0029PI + 0.5029, CL은 0.0011PI + 0.3812, CH는 0.0052PI + 0.2362로 나타났으나, 시험의 비교 데이터가 적기 때문에 신뢰성 있는 교차 간극비를 산정하기 위해서는 더 많은 국내 해성점토에 대한 시험결과 등의 후속연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
압축지수는 어디에 사용되는가?
연약지반 설계에 중요한 지반정수는 압축지수($C_c$)이며, 현장의 압밀침하량 및 압밀침하속도를 산출하는데 필요하다. 이러한 압축지수 산정은 실내압밀시험을 통해 얻어지는데, 실내압밀시험에서는 반드시 시료교란이 발생하며, 이러한 교란현상을 보정하기 위하여 Schmertmann(1955)이 제시한 보정 압축지수 산정방법이 일반적으로 사용되고 있다.
보정 압축지수 산정방법에 대한 검증이 필요한 이유는 무엇인가?
이러한 압축지수 산정은 실내압밀시험을 통해 얻어지는데, 실내압밀시험에서는 반드시 시료교란이 발생하며, 이러한 교란현상을 보정하기 위하여 Schmertmann(1955)이 제시한 보정 압축지수 산정방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 최근 시료 샘플링기술의 발전과 국내 지반조건 등이 Schmertmann이 제시한 것과 상이하므로 이에 대한 검증이 필요하다. 이에 본 연구에서는 저소성 실트(ML), 저소성(CL) 및 고소성 점토시료(CH)에 대하여 교란도를 변화시켜 압밀시험을 실시하여 각각의 압밀곡선의 교차 간극비를 평가하였다.
연약지반 설계에 중요한 지반정수는 무엇인가?
연약지반 설계에 중요한 지반정수는 압축지수($C_c$)이며, 현장의 압밀침하량 및 압밀침하속도를 산출하는데 필요하다. 이러한 압축지수 산정은 실내압밀시험을 통해 얻어지는데, 실내압밀시험에서는 반드시 시료교란이 발생하며, 이러한 교란현상을 보정하기 위하여 Schmertmann(1955)이 제시한 보정 압축지수 산정방법이 일반적으로 사용되고 있다.
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