Abstract
Vertical drains are commonly used to accelerate the consolidation process of soft soils, such as dredged materials, because they additionally provide a radial drainage path in a deep soil deposit. In practice, vertical drains are commonly installed in the process of self-weight consolidation of a dredged soil deposit. The absence of an appropriate analysis tool for this situation makes it substantially difficult to estimate self-weight consolidation behavior considering both vertical and radial drainage. In this paper, a new method has been proposed to take into account both vertical and radial drainage conditions during nonlinear finite strain self-weight consolidation of dredged soil deposits. For 1-D nonlinear finite strain consolidation in the vertical direction, the Morris (2002) theory and the PSDDF analysis are adopted, respectively. On the other hand, to consider the radial drainage, Barron's vertical drain theory (1948) is used. The overall average degree of self-weight consolidation of the dredged soil is estimated using the Carillo formula (1942), in which both vertical and radial drainage are assembled together. A series of large-scale self-weight consolidation experiments being equipped with a vertical drain have been carried out to verify the analysis method proposed in this paper. The results of the new analysis method were generally in agreement with those of the experiments.
준설매립지반의 압밀을 촉진시키기 위하여 연직방향 뿐만 아니라 방사방향의 배수를 유도하는 연직배수공법이 많이 사용된다. 하지만, 일반적으로 준설된 매립지반의 자중압밀이 완료되기 이전에 연직배수공법이 적용되므로 준설 매립지반의 자중압밀이 진행되는 도중에 연직방향과 방사방향 배수를 동시에 고려하여 압밀거동을 예측하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 비선형 유한변형 자중압밀 과정에서 준설매립지반의 연직방향 및 방사방향을 모두 고려할 수 있는 새로운 해석방법을 제안하였다. 연직방향 비선형 유한변형 자중압밀은 Morris(2002)의 이론해와 PSDDF 해석 결과를 적용하고 방사방향 압밀은 Barron(1948)이 제시한 이론해를 도입하였다. 각 각의 압밀도를 Carillo(1942)의 제안식을 적용하여 연직방향과 방사방향 배수를 고려한 준설매립지반의 자중압밀을 예측하는 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제안한 해석방법을 검증하기 위해 연직배수재가 설치된 대형자중압밀 시험을 수행한 후 해석결과와 비교하여, 제안한 해석방법이 실험결과를 잘 예측할 수 있음을 알 수 있었다.
