DOI QR코드

DOI QR Code

Estimation of Undrained Shear Strength for Clays Using Effective Cone Factor

유효콘계수를 이용한 포화점토의 비배수전단강도 평가

  • 김창동 ((주)이제이텍 엔지니어링 사업본부) ;
  • 김수일 (연세대학교 토목공학과) ;
  • 이준환 (연세대학교 토목공학과)
  • Published : 2008.11.30

Abstract

In this study, a new method for estimating the undrained shear strength $s_u$ of saturated clays using piezocone penetration test (CPTu) result is proposed. This is to develop more effective CPTu-based $s_u$ estimation method at lower cost with less uncertainty. For this purpose, a marine clay deposit is selected and tested through extensive experimental testing program including both in-situ and fundamental laboratory tests. The proposed method is based on a correlation between the undrained shear strength $s_u$ and the cone resistance $q_t$, without introduction of the total overburden stress into the $s_u-q_t$ correlation. As a result, no additional testing procedure for collecting undisturbed soils samples is required, which can reduce overall testing cost. To verify the proposed method, 4 test sites, which consist of a variety of soil conditions, are selected and used for comparison between measured and predicted undrained shear strength. From comparison, it is seen that predicted values of $s_u$ using the proposed method match well those from measured results.

본 연구는 피에조콘관입시험(CPTu) 결과를 이용한 점토의 비배수전단강도 평가에 관한 것으로서, CPTu 시험결과로부터 발생할 수 있는 불확실성을 최소화하고 보다 경제적이며 효과적인 비 배수전단강도 평가법 개발을 목적으로 한다. 이를 위하여 국내 남해안 지역의 해성 점토지반을 대상으로 하여, 다양한 현장 및 실내시험을 수행하였다. 제안된 방법에서는 기존 방법에 포함되어 있는 상재압(${\sigma}_{v0}$)의 보정절차가 요구되지 않으며, CPTu 결과인 콘지지력($q_t$)과 초기간극수압($u_i$)의 측정만으로 비배수전단강도의 추정이 가능하도록 하여, 조사과정에서의 추가비용이나 시간소모를 최소화하도록 하였다. 제안된 방법의 적온성 평가를 위하여 국내의 다양한 토질특성을 나타내는 4개 지역에서 수행된 피에조콘관입시험 결과를 수집하였으며, 이를 토대로 제안된 방법에 의한 결과와 실측된 결과와의 비교분석을 실시하였다. 분석결과, 예측된 결과는 측정된 결과와 유사함을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 이선재, 김명모 (1996), "국내 점성토지반의 피에조콘 계수 결정", KGS Fall '96 National Conference, Seoul, Korea, pp.237-248
  2. 이인모, 이명재 (1987), "콘관입시험을 이용한 해양토질의 전단 강도 산정에 대한 신뢰도 연구", 대한토목학회 논문집, 3권 2호, pp.17-27
  3. 박영환, 김민기, 김창동, 이준환 (2007), "부산지역 점토의 비배 수 전단강도 평가를 위한 CPT 콘 계수 해석 및 평가", 한국지반 공학회 논문집, 23권 8호, pp.77-85
  4. Baligh, M. M. (1975), "Theory of deep static cone penetration resistance", Rep. No. R75-56, Dept. of Civ. and Envir. Eng., Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Mass
  5. Baligh, M. M. (1985), "Strain path method", J. Soil Mech. and Found. Div., ASCE, 111(9), 1108-1136
  6. Chang, M. (1995), "Cone penetration testing in Singapore and Malaysia", Proc. Int. Sym. on Cone Penetration Testing CPT'95, Linkoping, Sweden, Vol.1, 193-200
  7. Houlsby, G. T. and Wroth, C. P. (1982), "Determination of undrained strength by cone penetration tests", Proc., 2nd Eur. Symp. on Penetration Testing, Vol.2, 585-590
  8. Lunne, T., Robertson, P. K., and Powell, J.J.M. (1997), Cone Penetration Testing. E&FN SPON, London, UK
  9. Marsland, A. (1974), "Comparison of the results from static penetration tests and large in situ plate tests in London clay", Proc. Eur. Sym. on Penetration Testing, Stockholm, Sweden, 245-252
  10. Meyerhof, G. (1951), "The ultimate bearing capacity of foundations", Geotechnique, 2(4), 301-331 https://doi.org/10.1680/geot.1951.2.4.301
  11. Pane, V., Brignoli, E., Manassero, M., and Soccodato, G. (1995), "Cone penetration testing in Italy", Proc. Int. Sym. on Cone Penetration Testing CPT'95, Linkoping, Sweden, Vol.1, 101-114
  12. Rocha-Filho, P. and Schnaid, F. (1995), "Cone penetration testing in Brazil - National report", Proc. Int. Sym. on Cone Penetration Testing CPT'95, Linkoping, Sweden, Vol.1, 29-42
  13. Sandven, R., Orbech, T., and Lunne, T. (2004), "Sample disturbance in highly sensitive clay", Proc. 2nd Int. Conf. on Site Characterization ISC'2, Porto, Portugal, Vol.2, 1861-1868
  14. Tanaka, M. and Tanaka, H. (2004), "An examination of the engineering properties and the cone factor of soils from East Asia", Proc. 2nd Int. Conf. on Site Characterization ISC'2, Porto, Portugal, Vol.1, 1019-1024
  15. Teh, C. I. and Houlsby, G. T. (1991), "An analytical study of the cone penetration test in clay", Geotechnique, 41(1), 17-34 https://doi.org/10.1680/geot.1991.41.1.17
  16. Terzaghi, K. (1943), Theoretical soil mechanics. John Wiley and Sons, Inc., New York, US
  17. Vesic, A. S. (1972), "Expansion of cavities in infinite soil mass", J. Soil Mech. and Fond. Div., ASCE, 98(3), 265-290
  18. Yu, H. S. and Mitchell, J. K. (1998), "Analysis of cone resistance: Review of methods", J. Geotech. And Geoenv. Eng., ASCE, 124(2), 140-149 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(1998)124:2(140)