The Prediction Method of the Small Strain Shear Modulus for Busan Clay Using CPT and DMT

CPT와 DMT를 이용한 부산점토의 최대전단탄성계수 추정방법에 관한 연구

The is study is to evaluate the small strain shear modulus ($G_{max}$) of Busan clay using in-situ penetration tests. A series of dilatometer tests (DMT) and piezocone penetration tests (CPTu) are performed at Busan newport and Noksan sites, and hybrid oedometer tests are also carried out on the specimens obtained from both sites. The $G_{max}$ is evaluated from the shear wave velocity ($V_s$) measured by the bender elements installed at the boundary of oedometer cell. By analyzing these data, the relationship of $G_{max}$ and state variables, such as confined stress and void ratio, is developed. The analysis of lab and in-situ test results reveals that the ratio of $G_{max}$ to $q_t$ is inversely proportional to the plasticity index while the ratio of $G_{max}$ to $E_D$ has a linear relationship with ($I/I_D$)$(p_a/{\sigma}'_v)^{0.5}$. Two correlations suggested in this study, based on CPT and DMT results, appear to provide reasonable predictions of the small strain shear modulus.

본 연구는 콘 관입시험(CTP)과 딜라토미터시험(DMT)을 이용한 부산지역 점토의 최대전단탄성계수 추정($G_{max}$)에 관한 것이다. 이를 위해 부산신항 지역과 녹산지역에서 피에조콘 관입시험(CPT) 및 달라토미터시험(DMT)를 수행하였으며, 비교란 시료를 채취하여 hybrid oedometer 시험을 실시하였다. Oedometer 내벽에 장착된 벤더엘리먼트로 전단파 속도를 측정하여 최대전단탄성계수를 산정하였으며, 이를 바탕으로 부산점토의 최대전단탄성계수와 구속응력, 간극비, 응력이력간의 관계를 파악하였다. 현장시험 및 실내시험을 분석한 결과, $q_t$와 $G_{max}$의 상관계수 ${\alpha}_G$는 소성지수에 반비례하는 것으로 나타났으며, $E_D$와 $G_{max}$의 상관계수 $R_G$는 ($I/I_D$)$(p_a/{\sigma}'_v)^{0.5}$와 비례관계를 나타냈다. 이러한 관계를 바탕으로 본 연구에서는 CPT와 DMT 시험으로부터 $G_{max}$를 추정하는 방법을 개발하였으며, 제안된 방법은 부산점토의 최대전단탄성계수를 적절하게 예측하는 것으로 관찰되었다.