포화 및 부분 포화 사질토의 V_p와 V_s 속도 및 과잉간극수압 측정을 위한 비틂전단 시험기의 개발

Development of Torsional Shear Testing System to Measure P-wave Velocity, S-wave Velocity and Pore Water Pressure Buildup on Fully and Partially Saturated Sands

사질토의 액상화에 대한 저항 강도는 포화도에 상당히 의존한다. 압축파 속도는 현장에서 쉽게 측정이 가능하고 포화도의 영향을 크게 받기 때문에 현장 지반의 포화도를 예측하고자 할 때 효율적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 시료의 포화가 가능하고 전단파, 압축파 속도 측정 및 비배수 상태에서 비틂전단 시험을 수행시 유발되는 과잉간극수압을 측정할 수 있는 비틂전단 시험기를 개발하였다. 토요라 모래에 대해 전단파, 압축파 속도 측정이 수행되고, 비배수 비틂전단 시험을 실시하였다. 포화도(B값)에 따른 시료의 전단파 속도 및 압축파 속도를 이론식과 비교하여 개발된 시험기를 검증하였으며, 여러 B값에서 비배수 TS 시험동안 유발되는 과잉 간극수압의 변화를 측정 분석하였다.

Laboratory tests have revealed that the liquefaction resistance of sands depends strongly upon the degree of saturation, which is expressed in terms of the pore pressure coefficient, B. The velocity of compression waves(i.e. P-waves), which have been known to be influenced largely by the degree of saturation and can be measured conveniently in the field, appears as an indicator of saturation. In this paper, the Stokoe type torsional shear(TS) testing equipment is modified to saturate the specimen and measure the velocities of P-wave and S-wave and pore pressure buildup. The velocities of P-wave and S-wave for Toyoura sand from Japan is measured and compared at the various B-value (degree of saturation) which are partially saturated to fully saturated conditions. Additionally, the variation of the pore water pressure induced during undrained TS tests at the various B-value is measured and analyzed.