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문제 정의
- 매립지에서 발생하는 침하량 예측을 위해 여러 학자들이 제안한 침하량 산정 방법들에 대하여 검토하였다. 침하량 산정 방법 중 Morris와 Woods의 방법은 일차압축량과 이차압축량을 산정하기 위해서 사용되는 변수인 일차압축지수, G와 이차압축지수 C。가 간극비와 선형관계를 갖는다는 가정과 함께 Cc와 Ca를 산정할 때 사용자의 공학적인 판단이 요구되므로 정량적인 침하예측에는 적용하기 곤란한 점이 있는 것으로 판단된다.
제안 방법
- 또한, Sowers의 이론적인 방법 적용 시 주 매립지와 연구대상 지역의 매립종료시점(그림 2 참조)이 상이하므로 매립종료 시점을 고려하여 침하량을 산정하였다. 그리고 유한요소프로그램인 SAGECRSP3.02b> 이용하여 차량 하중에 의한 즉시 침하를 산정하여 매립에 의한 부패 침하량과 차량하 중에 의한 즉시 침하를 합산하여 연구대상 지역에서의 최종침하량을 산정하였다.
- 침하량 산정을 위해 이용한 계측자료는 총 19개소에 설치한 침하 판에서 계측된 침하자료이며, 이 자료를 이용하여 연구대상 지역내 각 지점별 침하분포를 Gibson & Lo 방법, Power Creep Law 방법, 쌍곡선 방법 및 Hoshino 방법을 이용하여 침하량을 산정하였다. 그리고 침하량 산정 시 계측자료는 주 매립지(깊이 90.0m)에 대한 침하자료이므로 연구대상 지역에 적용 시 깊이 보정을 하여 각 지점별 침하량을 산정하였다.
- 본 해석에 사용된 Element Typee 2차원 평면요소(Plane Element)* 사용하였으며, 해석 단면의 대 상 지반은 Mohr-Coulomb Model을 이용하였다. 또한 또한, 그라우팅과 지반과의 경계면에 interface 요소를 적용하였다. 그리고 해석에 이용된 유한요소 망은 6절점 삼각형 요소가 600개가 341개의 절점으로 구성되어있다.
- 또한, Sowers의 이론적인 방법 적용 시 주 매립지와 연구대상 지역의 매립종료시점(그림 2 참조)이 상이하므로 매립종료 시점을 고려하여 침하량을 산정하였다. 그리고 유한요소프로그램인 SAGECRSP3.
- 그리고 해석에 이용된 유한요소 망은 6절점 삼각형 요소가 600개가 341개의 절점으로 구성되어있다. 또한, 실내시험 결과 및 공내재하시험결과를 이용하여 각 해석에 부여한 입력 매개변수를 표 1과 같이 결정하였다.
- 연구대상 각 지점별에서 각각의 예측기법을 적용하여 시간-침하량을 산정하여, 각 방법별로 19개 지점에 대하여 회계 분석을 실시하여 각 방법별에 대하여 하나의 시간-침하량 곡선을 산정하여 이를 연구대상 지역에 적용하였다. 또한, 이 값을 연구대상 지역에 적용 시 압축성 깊이가 상이하므로 각 지점별에 따라 심도 보정 을 하였다. 그림 2에 현장 계측자료를 이용하여 연구대상 지역 에서의 침하예측을 하기 위한 흐름도 를 나타내었다.
- 본 연구에서는 OO 쓰레기 매립지에서 얻어진 계측자료를 이용하여 매립지내 특정부지에 대한 침하 양상을 규명하였고, 이를 근거로 경험식, 이론식, 모델링 등의 각종 기법을 도입하여 장기침하량을 추정하였다.
- 여기서 적용된 방법은 Gibson & Lo, Power Creep Law, 쌍곡선 및 Hoshino 방법 등이다. 연구대상 각 지점별에서 각각의 예측기법을 적용하여 시간-침하량을 산정하여, 각 방법별로 19개 지점에 대하여 회계 분석을 실시하여 각 방법별에 대하여 하나의 시간-침하량 곡선을 산정하여 이를 연구대상 지역에 적용하였다. 또한, 이 값을 연구대상 지역에 적용 시 압축성 깊이가 상이하므로 각 지점별에 따라 심도 보정 을 하였다.
- 변위 경계조건은 요소 망의 좌. 측면은 수평 변 위를 구속하였고, 요소망 최저면은 연직 및 수평 변위를 구속하였다. 그리고 요소망 최상부에서는 차량하 중(1.
- 하지만, 본 연구대상 지역에서는 현장 계측이 수행되지 않은 관계로 주 매립지에서 계측된 자료를 이용하여 침하량을 산정하였다. 침하량 산정을 위해 이용한 계측자료는 총 19개소에 설치한 침하 판에서 계측된 침하자료이며, 이 자료를 이용하여 연구대상 지역내 각 지점별 침하분포를 Gibson & Lo 방법, Power Creep Law 방법, 쌍곡선 방법 및 Hoshino 방법을 이용하여 침하량을 산정하였다.
- 현장계측자료를 여러 가지 침하예측식에 적용하여 시간-침하량 관계를 산출하였으며, 유한요소프로그램을 이용하여 매립지의 침하를 산출하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
대상 데이터
- 또한 또한, 그라우팅과 지반과의 경계면에 interface 요소를 적용하였다. 그리고 해석에 이용된 유한요소 망은 6절점 삼각형 요소가 600개가 341개의 절점으로 구성되어있다. 또한, 실내시험 결과 및 공내재하시험결과를 이용하여 각 해석에 부여한 입력 매개변수를 표 1과 같이 결정하였다.
- 본 연구대상 지역에서는 계측이 수행되지 않았기 때문에 주 매립지에서 계측된 계측자료를 이용하였다. 여기서 적용된 방법은 Gibson & Lo, Power Creep Law, 쌍곡선 및 Hoshino 방법 등이다.
- 연구대상 쓰레기 매립부지는 기존의 주 매립지 내에 위치하고 있는 소규모의 부 매립부지이다. 그림 1 은 연구대상 지역의 평면도 및 각 지점별 쓰레기 층두께를 나타내고 있다.
이론/모형
- 따라서, 폐기물 매립지반에서의 장기침하 특성을 잘 표현하는 Sower 및 Yen & Scanlon 방법과 현장 계측치를 이용한 침하량 예측 방법인 Gibson & Lo 모델, Power Creep Law 방법, 쌍곡선법, Hoshino법 을 이용하여 매립지의 장기침하량 산정 및 적용성을 검토하였다.
- 본 해석에 사용된 Element Typee 2차원 평면요소(Plane Element)* 사용하였으며, 해석 단면의 대 상 지반은 Mohr-Coulomb Model을 이용하였다. 또한 또한, 그라우팅과 지반과의 경계면에 interface 요소를 적용하였다.
- 본 연구대상 지역에서는 계측이 수행되지 않았기 때문에 주 매립지에서 계측된 계측자료를 이용하였다. 여기서 적용된 방법은 Gibson & Lo, Power Creep Law, 쌍곡선 및 Hoshino 방법 등이다. 연구대상 각 지점별에서 각각의 예측기법을 적용하여 시간-침하량을 산정하여, 각 방법별로 19개 지점에 대하여 회계 분석을 실시하여 각 방법별에 대하여 하나의 시간-침하량 곡선을 산정하여 이를 연구대상 지역에 적용하였다.
- 하지만, 본 연구대상 지역에서는 현장 계측이 수행되지 않은 관계로 주 매립지에서 계측된 자료를 이용하여 침하량을 산정하였다. 침하량 산정을 위해 이용한 계측자료는 총 19개소에 설치한 침하 판에서 계측된 침하자료이며, 이 자료를 이용하여 연구대상 지역내 각 지점별 침하분포를 Gibson & Lo 방법, Power Creep Law 방법, 쌍곡선 방법 및 Hoshino 방법을 이용하여 침하량을 산정하였다. 그리고 침하량 산정 시 계측자료는 주 매립지(깊이 90.
성능/효과
- (1) 쌍곡선, Hoshino, Gibson & Lo 및 Power Creep Law 방법에 의한 매립종료 후 30년경과 후 (향후 17년) 시점에 대한 침하량의 범위는 11.084~ 19.368cm, 11.465-17.870, 11.978-20.929cm 및 14.560- 22.395cm이며, 이의 평균은 15.625cm, 14.417cm, 16.885cm 및 18.309cm으로 나타나 대부분의 침하량이 20cm이내임을 알 수 있었다.
- (2) Sowers 방법에 의한 향후 17년 (매립종료 후 30년) 경과 시점에서의 침하량의 범위는 11.821~ 16.388cm이며, 평균은 13.919cm이다.
- (3) 차량 하중에 의한 즉시 침하량 산정을 위해 유한요소해석을 수행한 결과 즉시 침하량은 0.5cm 정도로 나타났다. 차량 하중에 의한 즉시 침하량은 부패 침하량에 비하여 아주 미소하게 나타났다.
- (4) 각 방법에 의한 침하량은 20cm 이내이며, 매립 후 30년 경과 시점에서의 평균 침하량은 16.311cm이다
- 쌍곡선, Hoshino, Gibson & Lo 및 Power Creep Law 방법에 의한 매립종료 후 30년경과 후 (향후 17년) 시점에 대한 침하량의 범위는 11.084-19.368cm, 11.465-17.870, 11.978 - 20.929cm 및 14.560 ~22.395cm이며, 이에 평균은 15.625cm, 14.417cm, 16.885cm 및 18.309cm으로 나타나 대부분의 침하량이 20cm이내임을 알 수 있었다.
- 차량 하중에 의한 즉시 침하량 산정을 위해 유한요소해석을 수행한 결과 즉시 침하량은 0.5cm 정도로 나타났다. 차량 하중에 의한 즉시 침하량은 부패 침하량에 비하여 아주 미소하게 나타났다.
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