[논문]표준관입시험 및 시추공 정보를 이용한 국내 전단파속도 예측

허기석; 곽동엽

doi:10.7843/kgs.2022.38.8.53

표준관입시험 및 시추공 정보를 이용한 국내 전단파속도 예측
VS Prediction Model Using SPT-N Values and Soil Layers in South Korea 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.38 no.8, 2022년, pp.53 - 66

허기석 (한양대학교 건설환경시스템공학과) , 곽동엽 (한양대학교 ERICA 건설환경공학과)

초록
AI-Helper

국토지반정보 통합DB센터(GeoInfo)는 전국 건설현장에서 생산되는 많은 수의 지반조사결과 자료를 배포하고 있다. GeoInfo에는 많은 수의 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT) 자료가 존재하지만, 전단파속도(V_S) 데이터는 아직 부족한 실정이다. 따라서 풍부한 SPT 데이터로부터 V_S를 예측하기위해 본 연구에서는 GeoInfo에서 배포하는 자료를 이용하여 새로운 N-V_S 모델을 제안하였다. 본 연구는 지층 또는 토층에 구분없이 하나의 모델을 제안한다. 단, 지층에 따라 V_S의 최대값을 설정하여 N치의 과대 예측에 의한 V_S의 과대 예측을 방지하였다. 모델 개발에 사용하지 않은 검증용 데이터를 활용하여 선행연구에서 제시한 N-V_S모델과 본 연구에서 개발한 모델을 비교해 본 결과, 본 연구에서 제안한 모델이 가장 우수한 성능을 보여주었다. 제안한 N-V_S 모델은 GeoInfo의 많은 데이터로부터 유추된 경험식이기에 GeoInfo의 SPT 데이터를 V_S로 변환하는데 가장 적합할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The national ground survey database (GeoInfo) distributes numerous ground survey data nationwide. Many standard penetration test results exist in this database; however, the number of shear wave velocity (VS) data is small. Hence, to use abundant standard penetration test-N values to predict VS, this study proposed a new empirical N-VS relationship model using GeoInfo data. The proposed N-VS model is a single equation regardless of geological layer types; the layer type only specifies the upper limit of VS. To validate the proposed model, residual analysis was performed using a test dataset that was not used for the model development. Therefore, this study's proposed model performed better than N-VS models from previous studies. Since the N-VS model in this study was developed using sufficient data from GeoInfo, we expect that it is the most applicable to GeoInfo dataset for VS prediction.

주제어

표/그림 (19)

표 Table 1. N-V_S relationships from previous studies
표 Table 2. V_S, SPT, soil layer statistics collected from GeoInfo
그림 Fig. 1. Flow chart of data preprocessing
그림 Fig. 2. Description of box plot and inter quartile range (IQR)
그림 Fig. 3. Box plot of N-value per soil type and layer type
표 Table 3. Statistics of N-value per soil type and layer type
그림 Fig. 4. (a) Box plot of V_S per layer type and (b) V_S versus thickness
표 Table 4. V_S and depth range per layer type (this study)
그림 Fig. 5. Location of boring log data used in N-VS model development
표 Table 5. V_S and depth range per layer type (Sun et al., 2012)
그림 Fig. 6. Distribution of N-values per layers for total data, sampled data, and test data. (a) Fill (b) AS (Alluvial soil) (c) WS (Weathered soil) (d) WR (Weathered rock) (e) All layers
그림 Fig. 7. (a) V_S versus N-value and (b) V_S versus D of DATA_layer, and (c) V_S versus N-value and (d) V_S versus D of DATA_T1
표 Table 6. N-VS model proposed in this study
그림 Fig. 8. N-V_S model suggested in this study
그림 Fig. 9. Data points and T1_ND model of V_S versus D with specific N-values. (a) N = 5 and 10, (b) N = 10 and 150, (c) N = 25 and 375, and (d) N = 50 and 500
그림 Fig. 10. Comparison of N-V_S domestic models by soil type. (a) This study, (b) Sun et al. (2008), (c) Jung et al. (2009), and (d) Do et al. (2011)
그림 Fig. 11. Comparison of N-V_S models between domestic studies by soil type of (a) clay, (b) sand, (c) gravel, (d) WS, and (e) WR
그림 Fig. 12. Comparison of N-V_S models with international models
그림 Fig. 13. Distribution of residuals for (a) Layer_N, (b) Layer_ND, (c) T1_N, (d) T1_ND, (e) Do et al. (2001), (f) Sun et al. (2008), (g) Ohta and Goto (1978), and (h) Imai and Tonouchi (1982)

참고문헌 (20)

Akin, M. K., Kramer, S. L., and Topal, T. (2011), "Empirical Correlations of Shear Wave Velocity (Vs) and Penetration Resistance (SPT-N) for Different Soils in an Earthquake-prone Area (Erbaa-Turkey)", Engineering geology, Vol.119, No.1-2, pp.1-17.

상세보기
Choi, I.H. and Kwak, D.Y. (2020), "Comparison of Methods Predicting V S30 from Shallow VS Profiles and Suggestion of Optimized Coefficients", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol.36, No.3, pp.15-23.
Daniel, C. R., Howie, J. A., and Sy, A. (2003), "A Method for Correlating Large Penetration Test (LPT) to Standard Penetration Test (SPT) Blow Counts", Canadian Geotechnical Journal, Vol.40, No.1, pp.66-77.

상세보기
Dikmen, U. (2009), "Statistical Correlations of Shear Wave Velocity and Penetration Resistance for Soils", Journal of Geophysics and Engineering, Vol.6, No.1, pp.61-72.

상세보기
Do, J.N., Hwang, P.J., Chung, S.R., and Chun, B.S. (2011), "Analysis on Relation of S-wave Velocity and N Value for Stratums in Chungcheong Buk-do", Journal of the Korean GEO-environmental Society, Vol.12, No.10, pp.13-22.
Geotechnical Information DB System (MOLIT), accessed June 17, 2022, https://geoinfo.or.kr.
Hasancebi, N. and Ulusay, R. (2007), "Empirical Correlations between Shear Wave Velocity and Penetration Resistance for Ground Shaking Assessments", Bulletin of Engineering Geology and the Environment, Vol.66, No.2, pp.203-213.

상세보기
Hwang, K.R. and Lee, H.S. (2018), "Seismic Damage to RC Low-rise Building Structures Having Irregularities at the Ground Story During the 15 November 2017 Pohang, Korea, Earthquake", Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea, Vol.22, No.3, pp. 103-111.

원문보기 상세보기
Imai, T. and Tonouchi, K. (1982), "Correlation of N Value with S-wave Velocity and Shear Modulus", Proceedings 2nd Europe Symposium on Penetration Testing, Vol.1, pp.67-72.
Jung, J.S., Park, J.B., Lim, H.S., Park, G.R., and Oh, W.G. (2009), "Measurement and Application of Shear Wave Velocity for Resonable Soil Classification in Seismic Design", Korean Land and Housing Institute.
Kim, B.J., Ho, J.K., and Hwang, Y. C. (2014), "Prediction of Shear Wave Velocity on Sand Using Standard Penetration Test Results: Application of Artificial Neural Network Model", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol.30, No.5, pp.47-54.

원문보기 상세보기
Kim, J.K., Han, J.T., and Kwak, T.Y. (2020), "A Study on the Applicability of Amplification Factor to Estimate Peak Ground Acceleration of Pohang Area", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol.36, No.11, pp.21-33.

원문보기 상세보기
Kim, J.C., Shin, S.H., and Oh, S.H. (2019), "Damage Investigation of Pilotis Structures and Analys is of Damage Caus es by Pohang Earthquake", Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction, Vol.35, No.3, pp.3-10.

원문보기 상세보기
Kim, Y.S., Kim, Y.C., Lee, W.J., and An, S.W. (2008), "Evaluation of KICT-type Large Penetration Test using Calibration Chamber System", In Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference, Korean Geotechnical Society, pp.1359-1364
Kwak, D.Y., Brandenberg, S.J., Mikami, A., and Stewart, J.P. (2015), "Prediction Equations for Estimating Shear-wave Velocity from Combined Geotechnical and Geomorphic Indexes based on Japanese Data Set", Bulletin of the Seismological Society of America, Vol.105, No.4, pp.1919-1930.

상세보기
MOIS (2017), Seismic Design General Application, Ministry of Interior and Safety.
Ohta, Y. and Goto, N. (1978), "Empirical Shear Wave Velocity Equation in Terms of Characteristic Soil Index", Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol.6, No.2, pp.167-187.

상세보기
Park, K.H., Han, J.T., and Yoon, Y.N., (2021), "A Study on the Automatic Digital DB of Boring Log Using AI", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol.37, No.11, pp.119-129.

원문보기 상세보기
Sil, A. and Sitharam, T. G. (2014), "Dynamic Site Characterization and Correlation of Shear Wave Velocity with Standard Penetration Test 'N' Values for the City of Agartala, Tripura state, India", Pure and Applied geophysics, Vol.171, No.8, pp.1859-1876.

상세보기
Sun, C.G., Kim, H.J., and Chung, C.K. (2008), "Deduction of Correlations between Shear Wave Velocity and Geotechnical In-situ Penetration Test Data", Journal of Earthquake Engineering Society of Korea, Vol.12, No.4, pp.1-10.

원문보기 상세보기

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