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[국내논문] 응력이력이 사질토의 CPT-DMT 상관관계에 미치는 영향
Effect of Stress History on CPT-DMT Correlations in Granular Soil 원문보기

한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회, 2010 Mar. 25, 2010년, pp.730 - 739  

이문주 (고려대학교 공과대학 건축토목환경공학부) ,  최성근 (나우지오 컨설턴트) ,  김민태 (고려대학교 공과대학 건축토목환경공학부) ,  이주형 (고려대학교 공과대학 건축토목환경공학부) ,  이우진 (고려대학교 공과대학 건축토목환경공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Stress history increases in penetration resistance due to the increase in residual horizontal stress of granular soil. This study analyzes the effect of stress history on the results of CPT and DMT from calibration chamber specimen in OC as well as NC state. Test results show that the normalized con...

AI 본문요약
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제안 방법

  • 따라서 응력이력이 현장시험 결과에 미치는 영향에 대한 좀 더 심도깊은 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 챔버에 정규 및 과압밀 상태의 모래시료를 조성한 후 콘관입시험과 딜라토미터 시험을 수행하였으며, 시험결과를 분석하여 콘관입시험의 콘선단저항, 딜라토미터 시험의 딜라토미터 계수와 수평응력지수에 미치는 응력 이력의 영향을 분석하였다.
  • 0m의 상부 sand storage, 낙사되는 모래시료의 낙하량이 조절되는 개폐판(shutter plate), 그리고 적정 낙하고를 제공하기 위한 extension tube와 효율적인 시료 분산을 위한 분산시스템으로 구성된다. 목표 상대밀도 40, 60, 80%의 시료를 조성하기 위해 적절한 낙하고에서 시료를 낙사시킨 후, 상부 플레이트와 챔버셀을 12개의 롯드로 고정시켜 시료를 조성하였다. 조성된 시료의 중량과 부피를 측정하여 시료의 최종 상대밀도를 결정하였다.
  • 본 연구에서는 챔버에 조성된 정규압밀, 과압밀 상태의 사질토에서 수행된 콘관입시험과 딜라토미터 시험 결과를 분석하여 응력이력이 시험 결과에 미치는 영향을 분석하였으며, 주요 결론은 다음과 같다.
  • 조성된 시료의 중량과 부피를 측정하여 시료의 최종 상대밀도를 결정하였다. 연직구속압 50~400kPa의 정규압밀상태 시료와 연직구속압을 400kPa까지 가한 후, 200, 100, 50kPa까지 제하하여 과압밀비(OCR) 2, 4, 8의 과압밀상태 시료에 대한 콘관입시험과 딜라토미터 시험을 수행하였다.
  • 목표 상대밀도 40, 60, 80%의 시료를 조성하기 위해 적절한 낙하고에서 시료를 낙사시킨 후, 상부 플레이트와 챔버셀을 12개의 롯드로 고정시켜 시료를 조성하였다. 조성된 시료의 중량과 부피를 측정하여 시료의 최종 상대밀도를 결정하였다. 연직구속압 50~400kPa의 정규압밀상태 시료와 연직구속압을 400kPa까지 가한 후, 200, 100, 50kPa까지 제하하여 과압밀비(OCR) 2, 4, 8의 과압밀상태 시료에 대한 콘관입시험과 딜라토미터 시험을 수행하였다.

대상 데이터

  • 딜라토미터(DMT)는 폭 95mm, 두께 15mm, 길이 230mm인 노 모양의 관입체에 60mm 직경의 강철 멤브레인이 장착되어 있다. DMT 시험은 강철 멤브레인에 소정의 변위가 발생할 때의 압력을 측정하여, 이를 통해 수평방향 응력과 관련된 지반의 역학적 특성들을 추정한다.
  • 챔버에서는 레이너 시스템을 이용한 건조낙사법으로 다양한 상대밀도의 시료를 균등하게 조성한다. 본 연구에서 사용된 레이너 시스템은 시료저장을 위한 직경 1.2m, 높이 1.0m의 상부 sand storage, 낙사되는 모래시료의 낙하량이 조절되는 개폐판(shutter plate), 그리고 적정 낙하고를 제공하기 위한 extension tube와 효율적인 시료 분산을 위한 분산시스템으로 구성된다. 목표 상대밀도 40, 60, 80%의 시료를 조성하기 위해 적절한 낙하고에서 시료를 낙사시킨 후, 상부 플레이트와 챔버셀을 12개의 롯드로 고정시켜 시료를 조성하였다.
  • 본 연구에서 사용된 챔버시스템은 그림 3과 같이 높이 1.0m, 직경 1.2m의 챔버셀과 하부 피스톤, 그리고 각종 관입시험을 위한 아답터가 연결된 상판으로 구성되어 있다. 횡방향 경계조건을 조절할 수 있도록 측면의 챔버셀은 이중벽으로 구성되어 있고, 응력은 챔버의 내측셀, 외측셀, 그리고 하부 피스톤과 연결된 제어판에서 조절한다.

이론/모형

  • (1986, 1987)과 Jamiolkowski and Robertson(1988)은 Been et al.(1985)이 제시한 상태정수(state parameter)와 콘선단저항, DMT 수평응력지수의 관계를 평가하였다. Baldi et al.
  • 따라서 챔버시험에서 측정된 콘선단저항은 Been et al.(1986)이 제안한 기준을 사용하여 보정하였다.
  • 각 부산사 챔버시료에 대한 상태정수를 산출하기 위해 기존 연구(Kim et al. 2007)에서 결정된 부산사의 한계상태정수(M=1.39, Γ=1.07, λ=0.068)을 활용하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
현장시험법 중 비교적 경제적으로 각종 토질정수를 간단하고 반복적으로 평가할 수 있는 장점을 가진 방법은? 콘관입시험(CPT)과 딜라토미터시험(DMT)은 비교적 경제적으로 각종 토질정수를 간단하고 반복적으로 평가할 수 있는 장점 때문에 가장 널리 이용되는 현장시험법이다. 현재까지 수많은 현장 및 실내시험으로부터 CPT와 DMT로부터 산출되는 각종 측정값들의 상관관계 뿐만 아니라, 측정값들과 토질정수의 상관관계가 평가되었다.
사질토 지반이 관입저항치를 증가시키는 이유는? 사질토 지반의 경우, 상대밀도와 현재 응력수준이 관입저항치에 가장 큰 영향을 미치지만, 선행응력과 현재상태 응력의 비로 결정되는 응력이력은 지반의 수평응력을 증가시키기 때문에 관입저항치를 증가시킨다. Marchetti(1980)와 Jamiolkowski et al.
사질토의 응력이력에 대한 연구의 사례는? 사질토 지반의 경우, 상대밀도와 현재 응력수준이 관입저항치에 가장 큰 영향을 미치지만, 선행응력과 현재상태 응력의 비로 결정되는 응력이력은 지반의 수평응력을 증가시키기 때문에 관입저항치를 증가시킨다. Marchetti(1980)와 Jamiolkowski et al.(1988)는 DMT의 수평응력지수가 지반의 과압밀비의 분포와 유사함을 보였다. 특히 응력이력은 사질토 지반의 변형계수에 큰 영향을 미치기 때문에, 관입저항치와 변형계수의 비는 과압밀비가 증가할수록 점차 증가하는 경향을 보인다(Baldi et al. 1988; Jamiolkowski et al. 1988). Baldi et al.(1986), Jamiolkowski et al.(1988)는 콘선단저항과 수평응력지수를 비교하여 사질토에 미치는 응력이력의 영향을 평가하였다.
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