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논문 상세정보

액상화 취약심도를 고려한 지반정보에 따른 액상화 평가의 변화

Liquefaction Assessment Variations with Regard to the Geotechnical Information Considering of Critical Depth for Liquefaction

초록

최근 포항 및 주변 지역에서 지진 발생에 따른 액상화 현상 관측으로 인해 액상화 발생 가능성을 예측하는 연구의 중요성이 대두되고 있다. 액상화 발생 가능성은 지반정보를 활용하여 평가할 수 있는데 평가에 활용되는 전단저항강도비(CRR)값은 두 가지 지반정보인 SPT-N값과 Vs값을 활용하여 결정할 수 있다. 이 두 가지 지반정보를 활용하여 평가한 액상화 발생 가능성의 정확도를 비교하는 연구가 수행된 바 있으며 해당 연구에서는 SPT-N값을 활용한 결과가 Vs값을 활용한 결과보다 정확하다는 결론을 지었다. 또한 Vs값을 활용한 결과의 정확도가 낮은 이유는 Vs값이 액상화에 취약한 심도를 고려하지 않고 일률적으로 12m 심도에서 측정되었기 때문인 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 일률적으로 12m 지점에서 측정된 지반정보의 타당성을 확인하고자 액상화에 취약한 심도에서 측정된 SPT-N값을 Vs값으로 환산하는 총 10가지의 경험식을 활용하여 환산된 Vs값을 통해 액상화 발생 가능성을 평가하고 실제 액상화 발생 결과와 비교하여 정확도를 확인하는 작업을 수행하였다. 그 결과 액상화에 취약한 심도를 고려한 10가지 경우 중 7가지 경우에 대하여 고려하지 않은 결과에 비해 정확도가 높게 나타났다.

Abstract

Recently, due to the liquefaction caused by earthquakes in Pohang and surrounding areas, the importance of researches on the liquefaction assessment has increased. The possibility of liquefaction can be assessed using the geotechnical information. The cyclic resistance ratio (CRR) value used in the assessment of liquefaction can be determined by using the SPT-N values or shear wave velocity, Vs value. A study was conducted to compare the accuracy of the liquefaction assessment using these two types of geotechnical information, and concluded that the results using SPT-N values are more accurate than those using Vs values. The previous study speculated that the used Vs value was measured at a depth of 12 m uniformly without considering the critical depth of liquefaction. Therefore, 10 empirical equations that convert SPT-N values measured at critical depth of liquefaction into Vs values to confirm the validity of geotechnical information measured at 12 m points uniformly are used to assess the liquefaction possibility and the results were compared with the actual liquefaction results to confirm the accuracy. As a result, 7 out of 10 cases considering critical depth for liquefaction show higher accuracy than those not considered.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
액상화
액상화란?
지진 등의 진동하중이 느슨한 모래 지반에 발생하게 될 경우 간극수압이 증가함에 따라 유효응력이 감소하다가 0이 되고 최종적으로 지반이 전단 강도를 상실하여 상부 구조물이나 물체를 지지하지 못하고 액체처럼 흐르게 되는 현상

4의 지진이 발생함과 더불어 인근 지역에 액상화 현상이 관측됨으로 인해 액상화 발생 가능성을 평가하는 연구의 필요성이 대두되고 있다. 액상화란 지진 등의 진동하중이 느슨한 모래 지반에 발생하게 될 경우 간극수압이 증가함에 따라 유효응력이 감소하다가 0이 되고 최종적으로 지반이 전단 강도를 상실하여 상부 구조물이나 물체를 지지하지 못하고 액체처럼 흐르게 되는 현상을 말한다. 따라서 액상화 현상에 대비하기 위해서는 액상화가 발생하는지 여부를 예측하는 액상화 평가가 정확하게 이뤄져야 한다.

Vs값을 활용한 액상화 평가
액상화 평가를 통해 실제 액상화 발생 여부와 비교하는 연구에서 Vs값을 활용한 액상화 평가 결과의 정확도가 SPT-N값을 활용한 것보다 낮은 이유는?
Vs값이 액상화 발생에 취약한 심도에서 측정된 것이 아니라 일률적으로 12m 심도에서 측정되었기 때문

(2020)은 CRR값을 결정하는데 활용되는 지반정보 중 표준관입시험값(SPT-N값)과 전단파 속도값(Vs값)을 통해 액상화 평가를 진행하고 실제 액상화 발생 여부와 비교하는 연구를 수행한 바 있다. 해당 연구에서는 두 가지 지반정보 중 SPT-N값을 활용하는 것이 더 정확도가 높았으며 Vs값을 활용한 액상화 평가 결과의 정확도가 더 작게 결정된 원인을 Vs값이 액상화 발생에 취약한 심도에서 측정된 것이 아니라 일률적으로 12m 심도에서 측정되었기 때문이라는 결론을 내렸다. 이에 본 연구에서는 12m 심도에서 측정된 Vs값의 타당성을 확인하고자 액상화 발생에 취약한 심도를 고려하여 측정된 SPT-N값을 활용하여 Vs값으로 환산하는 총 10가지의 경험식을 선정하고 10가지의 Vs값을 결정한 후 액상화 평가를 진행하였다.

10개의 환산된 Vs값을 활용
10개의 환산된 Vs값을 활용한 액상화 평가결과 중 일부가 Vs, 12m값을 활용한 액상화 평가보다 정확하게 나타난 것으로 알 수 있는것은?
이는 액상화에 취약한 심도를 고려하여 액상화 발생 가능성을 평가하는 것이 직접 측정한 것이 아닌 환산을 통해 얻은 지반정보를 활용하더라도 더 정확한 결과를 얻을 수 있음을 나타낸다고 판단

(1) 총 10개의 환산된 Vs값을 활용하여 액상화 평가를 진행한 결과 7개의 평가 결과에서 Vs, 12m값을 활용한 액상화 평가보다 정확하게 나타났다. 이는 액상화에 취약한 심도를 고려하여 액상화 발생 가능성을 평가하는 것이 직접 측정한 것이 아닌 환산을 통해 얻은 지반정보를 활용하더라도 더 정확한 결과를 얻을 수 있음을 나타낸다고 판단하였다.

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참고문헌 (14)

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