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Numerical Analysis on the Behaviors of the Breakwater Utilizing Buoyancy for Soft Ground

수치해석을 통한 연약지반용 부력식 기초 방파제의 거동 분석

  • Yun, Hee-Suk (Planning Division, Korea Institute of Construction & Transportation technology Evaluation and Planning) ;
  • Jang, In-Sung (Coastal Engrg. Research Department, Korea Ocean Research and Development Institute) ;
  • Kwon, O-Soon (Coastal Engrg. Research Department, Korea Ocean Research and Development Institute) ;
  • Lee, Sun-Jae (Civil Engrg. Division, SAMSUNG Corporation)
  • 윤희석 (한국건설교통기술평가원 기획실) ;
  • 장인성 (한국해양연구원 연안개발연구본부) ;
  • 권오순 (한국해양연구원 연안개발연구본부) ;
  • 이선재 (삼성건설 토목사업본부)
  • Published : 2008.10.31

Abstract

For conventional gravity type offshore structures constructed on the soft ground, which is located on the western and/or southern Korea, the excessive consolidation settlements are caused by the self-weight of the structures and so additional ground treatment methods are generally needed. Several types of improved foundation systems utilizing buoyancy applicable to even the soft ground were introduced for economical and efficient design of the offshore structure. In this study, a series of numerical simulations on the consolidation and lateral behaviors of breakwaters with the improved foundation systems utilizing buoyancy were carried out. From the results of numerical simulations it is found that the foundation systems utilizing buoyancy are efficient for reducing the maximum consolidation settlements without reducing lateral safety.

국내 남해안 또는 서해안에 주로 분포하고 있는 연약지반에 설치되는 대부분의 중력식 해양 구조물의 경우, 상부 구조물의 자중으로 인해 과도한 압밀침하가 예상되기 때문에 고가의 연약지반 대책공법이 수반되어야 한다. 이번 연구에서는 연약지반 상의 해양 구조물에 경제적이면서도 효율적으로 활용할 수 있는 새로운 형식의 부력식 기초 시스템을 개발하였고, 방파제에 대한 수치 모델링을 통해 다양한 기초 시스템의 압밀 및 횡방향 거동을 분석하였다. 해석 결과, 부력식 기초를 활용한 방파제가 기존 방파제 형식에 비해 횡방향 지지력 변화 없이 압밀 침하량 감소 효과가 뚜렷이 나타나 그 적용성을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 권오순, 장인성, 박우선, 염기대 (2001), '횡하중을 받는 연약지반용 방파제의 거동, 대한토목학회 논문집, 제21권, 제3-B호, pp.237-247
  2. 권오순, 장인성, 박우선, 염기대 (2002), '연약지반 방파제의 압밀 침하 거동', 대한토목학회 논문집, 제22권, 제1-B호, pp.57-66
  3. 김홍택, 강인규, 최효범, 박시삼(2002), 'PiledRaft 기초 적용사례 분석', 한국지반공학회 2002 봄 학술발표회 논문집, pp.597-604
  4. 천병식, 정창희, 최희림 (2007), 'EPS로 뒷채움된 지반의 장기거동특성', 한국지반공학회 논문집, Vol.23, No.10, pp.151-161
  5. 해양수산부 (1997), 부산 신항 방파제 실시설계 용역 요약 보고서
  6. 해양수산부 (1999), 대수심 방파제 및 연약지반 관련기술(II)
  7. 해양수산부 (2004), 석션파일기초 방파제 실시설계 보고서
  8. Bang, S., Preber, T., Cho, Y., Thomason, J., Karnoski, S. R., and Taylor, R. J. (2000), 'Suction Piles for Mooring of Mobile Offshore Bases', Journal of Marine Structures, No.13, pp.367-382
  9. Biot, M.A. (1941), 'General theory of three-dimensional consolidation', Journal of Applied Physics, Vol.12, pp.155-164 https://doi.org/10.1063/1.1712886
  10. Goda, Y. (2000), Random Seas and design of maritime structure (2nd edition)-Advanced Series on ocean engineering-Volume 15, World Scientific Publishing Co., pp.126-160
  11. Jang, I.S., Kwon, O.S., Park, W.S., Jeong, W.M. (2007), 'lateral and consolidation behaviors of seabed-type breakwater for very soft ground', Ocean Engineering, Vol.34, No.17-18, pp.2240-2250 https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2007.06.003
  12. Midas Information Technologies Co. (2007), Midas-GTS Version 2.0.2
  13. Schofield, A. N. and Wroth, C. P. (1968), Critical state soil mechanics, McGraw-Hill, New York