[논문]서해안 중부지역 연약지반의 침하특성 분석을 위한 실험적 연구

김준석

doi:10.15683/kosdi.2021.12.31.786

서해안 중부지역 연약지반의 침하특성 분석을 위한 실험적 연구
An Experimental Study on the Settlement Characteristics of Soft Ground in the Central West Coast Region 원문보기

한국재난정보학회논문집 = Journal of the Society of Disaster Information, v.17 no.4 = no.54, 2021년, pp.786 - 793

김준석 (Department of civil and envirnmental engineering, Chungwoon University)

초록
AI-Helper

연구목적: 실트질 함유가 높으며 다양한 응력이력 때문에 침하량 예측에 어려움이 있는 우리나라의 서해안 중부지역의 연약점토지반의 침하량 특성을 분석하기 위하여 실험을 실시하였다. 연구방법: 3개의 경우에 대한 현장실험을 실시하였다. 각각의 경우에 대하여 침하판 침하량을 계측하였으며 Terzaghi의 일차원 압밀침하량, 쌍곡선법(hyperbolic method)과 Asaoka법을 모두 분석하여 실무에 유용한 결론을 도출하였다. 연구결과: Terzaghi에 의한 예측값이 모든 경우에서 가장 큰 것으로 분석되었으며 침하판 침하값에 비하여 111%~187%로 크게 예측하였다. 즉, 실제 지반의 침하량인 침하판 침하값이 Terzaghi의 예측값에 비하여 53.4~89.9% 의 침하를 나타내었다. 따라서, 우리나라 중부 서해안 점토질 연약지반에서 Terzaghi방법에 의한 예상침하량은 실제 침하량보다 과다하게 예상하는 것으로 분석되었다. 결론: Asaoka방법과 쌍곡선 방법은 비교적 유사한 결과를 제시한 것으로 분석되었으며, 실무에서는 실제 침하량 보다 작게 침하량을 예측할 경우 위험을 초래할 수 있으므로 실제 침하량보다 6~14% 크게 예측한 쌍곡선 분석법이 안전측으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: An experiment was conducted to analyze the characteristics of the settlement of soft clay soil in the central region of the west coast of Korea, which has a high silt content and is difficult to predict settlement due to various stress histories. Method: Field experiments were conducted for three cases. The settlement amount of the subsidence plate was measured in each case, and the following conclusions were drawn by analyzing Terzaghi's one-dimensional consolidation settlement amount, both the hyperbolic method and the Asaoka method. Result: The predicted value by Terzaghi was analyzed to be the largest in all cases, and it was predicted to be 111% to 187% larger than the subsidence plate settlement value. That is, the subsidence plate settlement value, which is the amount of settlement of the actual ground, showed a settlement of 53.4~89.9% compared to the predicted value of Terzaghi. Therefore, it was analyzed that the expected settlement of the Terzaghi method in the clay soft ground of the central west coast of Korea is more than the actual settlement. Conclusion: It was analyzed that the Asaoka method and the hyperbolic method presented relatively similar results, and in practice, predicting the settlement amount smaller than the actual settlement amount may cause a risk, so the hyperbola analysis method predicted 6~14% larger than the actual settlement amount can be used as a safety side.

주제어

표/그림 (14)

그림 Fig. 1. Ground settlement plate installation concept and installation
표 Table 1. Strata distribution
표 Table 2. Engineering characteristics
그림 Fig. 2. Particle diameter curve of soil
그림 Fig. 3. Prediction of settlement amount by hyperbolic method (Case01)
그림 Fig. 4. Prediction of settlement amount by Asaoka method (Case01)
그림 Fig. 5. Prediction of settlement amount by hyperbolic method (Case02)
그림 Fig. 6. Prediction of settlement amount by Asaoka method (Case02)
그림 Fig. 7. Prediction of settlement amount by hyperbolic method (Case03)
그림 Fig. 8. Prediction of settlement amount by Asaoka method (Case03)
표 Table 3. Amounts of settlement for each case
그림 Fig. 9. Comparison of settlement amount for each case
표 Table 4. Comparison of the amount of settlement for the surface settlement plate
표 Table 5. Comparison of the amount of sedimentation for Terzaghi method

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서, 우리나라의 각 지역에 대한 많은 분석이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 서해안 중부해안지역인 평택의 해안지역에서 연약지반구역을 설정하여 현장 토질조사를 실시하고 성토를 실시하여 압밀침하를 측정하는 현장실험을 진행하였다. 본 연구를 통하여 우리나라 중부지역 서해안 점토의 공학적 특성을 분석하고 압밀침하특성을 분석하여 향후 설계 및 시공에 실무적인 도움이 되고자 하였다.
본 논문에서는 서해안 중부해안지역인 평택의 해안지역에서 연약지반구역을 설정하여 현장 토질조사를 실시하고 성토를 실시하여 압밀침하를 측정하는 현장실험을 진행하였다. 본 연구를 통하여 우리나라 중부지역 서해안 점토의 공학적 특성을 분석하고 압밀침하특성을 분석하여 향후 설계 및 시공에 실무적인 도움이 되고자 하였다.
본 연구에서는 실트질 함유가 높으며 다양한 응력이력 때문에 침하량 예측에 어려움이 있는 우리나라의 서해안 중부지역의 연약점토지반의 침하량 특성을 분석하기 위하여 3개의 경우에 대한 현장 실험을 진행하였다. 3개의 경우는 각각 연약 점성토의 두께가 5.

제안 방법

0m 로서 서해안 중부지역에서 비교적 많이 발생하는 경우이다. 각각의 경우에 대하여 침하판 침하량을 계측하였으며 Terzaghi의 일차원 압밀침하량, 쌍곡선법(Hyperbolic method)과 Asaoka법을 모두 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
0m를 성토하였다. 각각의 구역에서는 지표침하판을 이용하여 침하량을 측정하였다.
본 논문의 실험은 우리나라 서해안 중부지역인 평택의 해안지역이며 항만 설치를 위한 지반개량을 위하여 사전 연구로 실시되었으며 일차로 실험현장의 지반조사 실시와 점토의 공학적 특성분석을 실시하였다. 현장실험의 진행은 총 3구역으로 구분하여 진행하였으며 Case01(1구역)은 성토고 3.

대상 데이터

본 연구에서는 실트질 함유가 높으며 다양한 응력이력 때문에 침하량 예측에 어려움이 있는 우리나라의 서해안 중부지역의 연약점토지반의 침하량 특성을 분석하기 위하여 3개의 경우에 대한 현장 실험을 진행하였다. 3개의 경우는 각각 연약 점성토의 두께가 5.1m, 6.8m, 10.8m 이며 성토고는 각각 3.3m, 5.4m, 7.0m 로서 서해안 중부지역에서 비교적 많이 발생하는 경우이다. 각각의 경우에 대하여 침하판 침하량을 계측하였으며 Terzaghi의 일차원 압밀침하량, 쌍곡선법(Hyperbolic method)과 Asaoka법을 모두 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
본 논문의 실험은 우리나라 서해안 중부지역인 평택의 해안지역이며 항만 설치를 위한 지반개량을 위하여 사전 연구로 실시되었으며 일차로 실험현장의 지반조사 실시와 점토의 공학적 특성분석을 실시하였다. 현장실험의 진행은 총 3구역으로 구분하여 진행하였으며 Case01(1구역)은 성토고 3.3m, Case02(2구역)은 성토고 5.4m, Case03(3구역)은 성토고 7.0m로 계획하였다. 각 구역은 사면안정 문제를 피하기 위하여 2단계로 나누어 성토하였다.

데이터처리

각각의 경우에 대하여 지반의 공학적 특성을 이용한 이론적 예측방법인 Terzaghi의 일차원 압밀침하량 예측결과와 현장 계측값의 분석을 통한 예측방법인 쌍곡선법과 Asaoka법의 예측을 비교 분석하였다. Case01의 하중재하 이력은 1단계 2.

이론/모형

본 연구에서 사용한 침하량 자료는 침하판 계측방법을 통하여 실시하였다. 침하판 설치는 Fig.
5개월, 2단계 5개월을 재하하여 침하가 수렴하는 것을 확인하였다. 침하량예측은 쌍곡선법과 Asaoka법으로 분석하였으며 각각의 분석결과는 Fig. 3, Fig.
5개월, 2단계 5개월을 재하하여 침하가 수렴하는 것을 확인하였다. 침하량예측은 쌍곡선법과 Asaoka법으로 분석하였으며 각각의 분석결과는 Fig. 3, Fig.
5개월, 2단계 5개월을 재하하여 침하가 수렴하는 것을 확인하였다. 침하량예측은 쌍곡선법과 Asaoka법으로 분석하였으며 각각의 분석결과는 Fig. 3, Fig.

성능/효과

1) Terzaghi에 의한 예측값이 모든 경우에서 가장 큰 것으로 분석되었으며 침하판 침하값에 비하여 111%~187%의 크게 예측하였다. 즉, 실제 지반의 침하량인 침하판 침하값이 Terzaghi의 예측값에 비하여 53.
2) Asaoka분석결과는 침하판 침하값에 비하여 95%~103%의 결과로 분석되어 비교적 정확도가 높은 것으로 분석되었으나 침하판 침하량보다 작게 예측한 경우가 발생하여 Asaoka의 예측결과가 실제 침하량보다 작게 예측할 수 있는 것으로 확인되었다.
3) 쌍곡선 분석법은 침하판 침하값에 비하여 106%~114%의 결과로 분석되었으며 모든 경우에서 Asaoka분석결과 보다 크게 예측하였다.
4) Asaoka방법과 쌍곡선 방법은 비교적 유사한 결과를 제시한 것으로 분석되었으며, 실무에서는 실제침하량 보다 작게 침하량을 예측할 경우에 위험을 초래할 수 있으므로 실제 침하량보다 6~14% 크게 예측한 쌍곡선 분석법이 안전측으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
Table 4에서 Terzaghi에 의한 예측값이 모든 경우에서 가장 큰 것으로 분석되었으며 침하판 침하값에 비하여 111%~187%의 결과로 분석되었다. Asaoka분석결과는 침하판 침하값에 비하여 95%~103%의 결과로 분석되어 비교적 예측이 잘된 것으로 분석되었으나 Case03과 같이 침하판 침하량보다 작게 예측한 경우가 발생하여 Asaoka의 예측결과가 실제 침하량보다 작게 예측할 수 있는 것으로 확인되었다. 쌍곡선 분석법은 침하판 침하값에 비하여 106%~114%의 결과로 분석되었으며 세 경우 모두 Asaoka분석결과 보다 크게 예측하였다.
9% 의 침하를 나타내었다. 따라서, 우리나라 중부 서해안 점토질 연약지반에서 Terzaghi방법에 의한 예상침하량은 실제 침하량보다 과다하게 예상하는 것으로 분석되었다.
Asaoka분석결과는 침하판 침하값에 비하여 95%~103%의 결과로 분석되어 비교적 예측이 잘된 것으로 분석되었으나 Case03과 같이 침하판 침하량보다 작게 예측한 경우가 발생하여 Asaoka의 예측결과가 실제 침하량보다 작게 예측할 수 있는 것으로 확인되었다. 쌍곡선 분석법은 침하판 침하값에 비하여 106%~114%의 결과로 분석되었으며 세 경우 모두 Asaoka분석결과 보다 크게 예측하였다. 쌍곡선 분석법은 Fig.
9% 의 결과를 나타낸 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 우리나라 서해안 점토질 연약지반이 지반의 불균질성 등 다양한 요인들에 의하여 Terzaghi방법에 의한 예상침하량이 과다하게 예측된다는 것을 의미한다.
1) Terzaghi에 의한 예측값이 모든 경우에서 가장 큰 것으로 분석되었으며 침하판 침하값에 비하여 111%~187%의 크게 예측하였다. 즉, 실제 지반의 침하량인 침하판 침하값이 Terzaghi의 예측값에 비하여 53.4~89.9% 의 침하를 나타내었다. 따라서, 우리나라 중부 서해안 점토질 연약지반에서 Terzaghi방법에 의한 예상침하량은 실제 침하량보다 과다하게 예상하는 것으로 분석되었다.

참고문헌 (12)

Asaoka, A. (1978). "Observational procedure of settlement prediction." Soils and Foundations, JSSMFE, Vol. 18, No. 4, pp. 87-101.

상세보기
Barron, R.A. (1948). "Consolidation of fine grained soils by drain wells transactions." American Society of Civil Engineers, Vol. 113.
Chang, H.H., Choi, S.H., Yoon, B.J. (2016). "GHGs emissions based on individual vehicles speed." Journal of Korea Society of Disaster Information, Vol. 15, No. 4, pp. 560-569.
Chang, M.F. (1991). "Interpretation of over consolidation ratio from in situ tests in recent clay deposits in Singapore and Malaysia." Canadian Geotechnical Journal, Vol. 28, No. 2, pp. 210-225.

상세보기
Dave, J.R., Senapathy, H., Murphy, W. (1994). Settlement Preditions using Piezocone. Vertical and Horizontal Deformation of Foundations and Embankments. ASCE GSP 40, New York, USA.
Hansbo, S. (1981). "Consolidation by vertical drains." Geotechnique, Vol. 31, No. 1, pp. 45-66.

상세보기
Hosino, T. (1962). "Problems of foundation in Recent Years." Society of Civil Engineering, Vol, 47, No. 7, pp. 124-131.
Mikasa, M. (1965). The consolidation of soft clay. Japan Society of Civil Engineer, Japan.
Onoue, A. (1988). "Consolidation by taking well resistance and smear into consolidation." Soil Sand Foundations 28, No. 4, pp. 165-174.

상세보기
Tan, T.S., Inoque, T., Lee, S.L. (1991). "Hyperbolic method for contributions analysis." Journal of Geotechnical Engineering, American Soicety of Civil Engineers, Vol. 117, No. 11, pp. 1723-1737.

상세보기
Terzaghi, K. (1943). Theoretical Soil Mechanics. John Wiley & Sons, New York, USA.
Yoon, B.J. (2016). "ITS System architecture based upon object-oriented methodology." Journal of Korea Society of Disaster Information, Vol. 12, No. 1, pp. 105-115.

원문보기 상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증