Abstract
The coefficient of permeability of natural clay shows a nonlinear property which is related to various stress level of soils, and this nonlinear property has effect on the period of consolidation and the property of deformation in clay soils under loading. Thus, in this paper the numerical analysis was conducted by FEM-using coupled theory which incorporated Biot's consolidation theory into modified Cam-clay model- to consider the effects of nonlinear permeability on the behavior of clay soils under loading. The result of this paper showed that nonlinear permeability had different effects on the deformation and excess pore water pressure in clay soils according to the change of ratios of coefficients of permeability which was presented a degree of nonlinear property, and average coefficients of permeability of soils. Therefore, it was concluded that nonlinear permeability should be considered according to both the change of ratios of coefficients of permeability and average coefficients of permeability to conduct more simultaneous analyses to field conditions.
일반 자연 점토지반의 투수계수는 다양한 응력수준에 따라 비선형적인 특성을 보이며, 이러한 지반 투수계수의 비선형성은 상재하중 재하시 지반의 압밀시간 및 지반 변형 특성에 영향을 주게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지반의 비선형 투수계수의 영향성을 고찰하기 위해 수정 Cam-clay 모델과 Biot의 압밀이론을 접목한 연립이론(Coupled theory)을 이용하여 FEM 수치해석을 실시하였다. 검토 결과 비선형 투수성은 비선형 특성을 나타내는 투수계수 변화비와 전체 간극비에 대한 평균 투수계수의 크기에 따라 지반 변형과 지중 과잉간극수압에 미치는 영향성이 상이하게 나타났다. 따라서, 보다 현장에 근접한 해석을 실시하기 위해서는 지반 투수계수의 변화비와 평균 투수계수의 크기에 따라 투수계수의 비선형 특성을 고려해야할 것인지를 판단해야 할 것이다.