• 제목/요약/키워드: Standard penetration test (SPT)

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불확실한 지반의 N값이 지중구조물의 내진성능평가에 미치는 영향 (Effect of Uncertain N-values to Seismic Performance Evaluation of Underground Structures)

  • 박지환;이태형
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.45-65
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    • 2010
  • There has been tighten up the need of seismic retrofit about 31 public facilites since published "Korean Earthquake Damage Prevention Law". Therefore, seismic studies have been developed and enforced the studies. Measuring dynamic stiffness of subsurface materials influence on seismic performance evaluation to build up seismic retrofit. The soil dynamic properties for seismic performance evaluation are N-value from using SPT(standard penetration test), dynamic shear elastic modulus and dynamic deformation modulus using laboratory tests. The most unscientific element in ground dynamic properties involved uncertainties is obviously N-value using SPT. This study shows that effect of N-value included natural and artificial uncertainties to seismic performance evaluation of ground structures is not only approached probabilistic analysis using FOSM method and tornado diagram, but also review how to spread effect of seismic performance evaluation of ground structures.

SPT 업홀기법을 이용한 지반의 2차원 전단파 속도 분포 도출 (Evaluation of near surface Vs distribution by using SPT uphole method)

  • 김동수;방은석;김종태
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2005년도 제7회 특별심포지움 논문집
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    • pp.93-116
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    • 2005
  • 기존 1차원 SPT 업홀 기법의 개선을 통하여 지반의 2차원적인 전단파 속도 분포를 경제적으로 도출하고자 하였다. 다수의 감지기를 사용하여 SPT 업홀 시험을 수행하고 시추공-지표면 조합의 주시 토모그래피 역산을 수행하게 되면 시추공 주변 지반에 대해 삼각형 형태의 전단파 속도 분포를 도출할 수 있다. 이러한 SPT 업홀 토모그래피 기법의 중요한 요소로는 정확한 전단파 성분의 도달시간 정보 획득 및 검증된 토모그래피 역산 프로그램의 적용이라 할 수 있다. SPT 업홀 기법에 대한 유한요소 수치해석을 통하여 수직 수평 입자 움직임의 크기합을 활용하여 도달시간 정보를 산출하는 것이 객관적이며 가장 정확한 결과를 주는 것으로 나타났다. 그리고 다양한 지반 모델에 대해 가상의 SPT 업홀 기법 수행을 통해 산출된 이론적 도달시간 정보로 토모그래피 역산 프로그램인 GeoTomCG를 사용하여 2차원 속도부포를 도출하여 봄으로써 GeoTomCG 프로그램의 신뢰성에 대해 검증하였다. 최종적으로 상향 및 하향으로 경사진 지반 모델에 대한 SPT 업홀 수치해석 모델링을 통해 지표면에서의 속도 시간 이력곡선을 획득하였고 도달시간 정보 획득 및 토모그래피 기법을 수행하여 그 결과를 수치모델 입력값과 비교해 봄으로써 SPT 업홀 기법의 2차원 적용 가능성을 확인하였다. 마지막으로 김제 지역의 풍하토 지반에서 SPT 업홀 시험을 수행하여 획득한 도달시간 정보를 이용하여 토모그래피 기법을 수행, 그 결과를 SPT-N값 등의 시추 자료와 비교하여 SPT 업홀 토모그래피 기법의 현장 적용성을 확인하였다.

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Assessment of liquefaction potential of the Erzincan, Eastern Turkey

  • Duman, Esra Subasi;Ikizler, Sabriye Banu;Angin, Zekai;Demir, Gokhan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제7권6호
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    • pp.589-612
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    • 2014
  • This study includes determination of liquefaction potential in Erzincan city center. Erzincan Province is situated within first-degree earthquake zone on earthquake map of Turkey. In this context, the earthquake scenarios were produced using the empirical expressions. Liquefaction potential for different earthquake magnitudes (6.0, 6.5, 7.0) were determined. Liquefaction potential was investigated using Standard Penetration Test (SPT). Liquefaction potential analyses are determined in two steps: geotechnical investigations and calculations. In the first steps, boreholes were drilled to obtain disturbed and undisturbed soil samples and SPT values were obtained. Laboratory tests were made to identify geotechnical properties of soil samples. In the second step, liquefaction potential analyses were examined using two methods, namely Seed and Idriss (1971), Iwasaki et al. (1981). The liquefaction potential broadly classified into three categories, namely non-liquefiable, marginally liquefiable and liquefiable regions. Additionally, the liquefaction potential index classified into four categories, namely non-liquefiable, low, high and very high liquefiable regions. In order to liquefaction analysis complete within a short time, MATLAB program were prepared. Following the analyses, liquefaction potential index is investigated by Iwasaki et al. (1982) methods. At the final stage of this study, liquefaction potential maps and liquefaction potential index maps of the all study area by using IDW (inverse distance weighted) interpolation method in Geostatistical Analyst Module of ArcGIS 10.0 Software were prepared for different earthquake magnitudes and different depths. The results of soil liquefaction potential were evaluated in ArcGIS to map the distributions of drillings with liquefaction potential. The maps showed that there is a spatial variability in the results obtained which made it difficult to clearly separate between regional areas of high or low potential to liquefy. However, this study indicates that the presence of ground water and sandy-silty soils increases the liquefaction potential with the seismic features of the region.

표준관입시험 N값을 활용한 지반정수의 경험적 산정 (Empirical Estimations of Soil Constants Using Standard Penetration Test N Value)

  • 강병주;황범식;조완제
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.5-12
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    • 2018
  • 국내설계기준에서는 표준관입시험을 통해 산정된 N값으로 여러 지반 설계정수를 산출할 수 있는 경험식을 제시하고 있으며 이렇게 산출된 지반 설계정수는 시공현장과 기본설계에서 유용하게 활용될 수 있다. 하지만 기존 통용되고 있는 경험식은 대부분 국외에서 연구되어 제시된 것으로, 국내 지반조건과 현재 사용되고 있는 지반조사기술이 적용된 자료에 대한 적용성과 타당성을 검토하는 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문은 국토지반정보 통합DB센터에 제공하는 시추공 데이터를 이용하여 토질시험에서 얻어진 설계정수값과 N값을 이용해서 경험식에서 얻어진 설계 정수값을 비교 분석하여 기존 국내에 사용되고 있는 경험식을 검증하였고 국내의 지반조건을 고려한 경험식과 산정지표를 제안하였다.

직접전단 시험에 의한 SIP 말뚝의 주면마찰 특성 고찰 (Skin Friction Properties of SIP Pile through Direct Shear Test)

  • 천병식;임해식;김도형
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.558-561
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    • 2001
  • SIP(Soil cement Injected Precast pile) that inserts a precast pile after injecting a cement paste into a boring has been applied rapidly through the change of construction circumstances. But there isnt any logical equation of a bearing capacity fitted to SIP yet. So Meyerhof equation has mainly been used to predict a bearing capacity in a design stage instead. But it has shortcomings such as lack of confidence because it has derived not from a theory but from an experience obtained from the result of SPT (Standard Penetration Test) and because a penetration depth tends to be deeper by an excessive design that depends on an end bearing capacity of a pile more than a skin frictional resistance. In this study, thereupon, a direct shear test in the laboratory was performed to both SM and SC soils in variable conditions to verify skin friction properties for the purpose of presenting some reasons capable of reducing penetration depths. Through the tests, soil to soil of SM in cohesion, rough panel to soil of SM in friction angle and soil to soil of SM in shear strength tended to be high. And a shear strength increased as its total unit weight increased in all cases.

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현장실험 및 동적실내실험을 이용한 포항지역 동적 지반특성 평가 (Evaluation of Dynamic Ground Properties of Pohang Area Based on In-situ and Laboratory Test)

  • 김종관;곽태영;한진태;황병윤;김기석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권9호
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    • pp.5-20
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    • 2020
  • 2017년 발생한 포항지진에서는 계기지진 이래 처음으로 액상화 현상이 목격되었다. 본 연구에서는 액상화 현상이 목격된 포항시 (1) 송림공원, (2) 흥해읍 망천리, (3) 흥안리를 대상으로 다양한 지반조사 및 실내실험을 수행하였다. 액상화 발생위치의 동적특성을 파악하기 위해 지반조사 항목으로는 표준관입시험(SPT), 콘관입시험(CPT), 표면파탐사(MASW), 밀도검층, 다운홀테스트, 전기비저항탐사를 수행하였고, 현장에서 채취한 시료를 바탕으로 진동삼축압축 시험기를 통해 액상화실험을 수행하였다. 그 결과 세 곳 모두 지하수위가 높고 얕은 심도에 연약한 모래층이 존재하며, 송림공원에서 채취한 모래는 주문진 표준사, Toyoura 모래, Ottawa 모래에 비해 액상화 저항강도가 작은 것을 확인하였다.

비선형 다중회귀분석을 통한 국내 화강 풍화대 전단파 속도 평가에 대한 사례 연구 (Estimation of Shear Wave Velocity of Weathered Granite Layer Using Nonlinear Multiple Regression Analysis; A Case Study in South Korea)

  • 이승환;백성하;정충기;곽태영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권6호
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    • pp.29-37
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    • 2021
  • 화강 풍화대 지반은 지반구조물의 주요 지지층으로 활용되고 있으므로 화강 풍화대의 지반특성을 평가하는 것은 중요하다. 특히, 내진설계의 중요성이 부각되고 있음에 따라 지반분류 및 지반 최대 전단 탄성계수(Gmax) 평가에 활용되는 전단파 속도(VS)의 합리적인 평가의 중요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 국내 화강 풍화대 지층을 대상으로 표준관입시험(SPT: Standard penetration test) N60 및 채취한 시료의 화학적 풍화지수를 바탕으로 비선형 다변량 회귀분석을 수행하여 전단파 속도(VS) 추정식을 제안하였고, 기존 관련 연구결과와 비교하였다. 화학적 풍화지수를 추가적인 독립변수로 고려하여 풍화도를 고려한 경우 N60만을 사용하여 수행한 단순 회귀분석 결과에 비해 결정계수가 증가하여 전단파 속도 추정식의 정확도가 향상됨을 확인하였다.

표준관입시험결과를 이용한 사질토 지반의 전단파속도 예측 : 인공신경망 모델의 적용 (Prediction of Shear Wave Velocity on Sand Using Standard Penetration Test Results : Application of Artificial Neural Network Model)

  • 김범주;호준기;황영철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.47-54
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    • 2014
  • 전단파 속도는 내진설계시 중요한 설계인자이나 지반조사의 목적으로는 흔히 경제적, 시간적 제약 등으로 시험을 통한 측정이 널리 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 인공신경망 기법을 이용하여 가장 일반적인 현장 지반조사시험인 표준관입시험 결과를 바탕으로 사질토 지반에서의 전단파 속도를 예측하는 연구를 수행하였다. 650개 데이터 세트를 이용해 표준관입시험 저항치 $N_{60}$, 함수비, 세립분함량, 비중을 입력변수로 하여 전단파속도를 추정하는 인공신경망 모델을 구축하고 입력변수별 전단파속도에 미치는 영향을 민감도 해석을 통해 조사하였다. 그리고, 기존의 국내 외 7개의 표준관입시험을 이용한 전단파속도 예측 경험식들과 인공신경망에 의한 결과를 비교하였다. 민감도 분석결과 표준관입시험 저항치의 영향이 월등히 큰 것으로 나타났으며, 모델효율계수와 평균제곱근오차를 사용하여 기존의 경험식들과 인공신경망 모델의 예측 능력을 비교한 결과 인공신경망 모델의 예측 결과가 가장 좋은 것으로 나타났다.

표준관입시험을 통한 파동방정식 지반정수 산정법 (Determination of Wave Equation Soil Constants by Standard Penetration Test)

  • 김범상;김기영;조성민
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.45-53
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    • 2002
  • 말뚝의 파동방정식 해석에 사용되는 지반의 동적 물성치를 구하는 방법으로, 표준관입시험에서 얻은 가속도, 하중 파형을 분석하여 이를 얻고자하는 연구들이 기존에 진행되었다. 그러나 기존의 지반 정수 획득 절차는 해의 유일성을 보장하지 못하고 과도한 계산 시간이 소요되거나, 시간 영역에서의 몇 개의 점으로부터 지반 정수를 획득함으로서 전체 파형에 대한 객관성이 부족하다는 단점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 전시간 영역에 걸친 획득 파형과 계산 파형의 오차를 최소화하고자 하는 최소 오차법을 기반으로 하여 앞에서 언급한 기존 절차의 단점을 개선한 새로운 지반 정수 획득 방법을 제안하였으며 문헌상에 나타난 계측 자료 및 현장 실측 하중, 가속도 계측 자료를 비교 분석하여 그 적용성을 고찰하였다.

GPR탐사와 시추조사를 통한 경부고속철도 노반상태평가 (Evaluation of Subgrade State in the Gyeongbu High Speed Railway through GPR tests and Drilling Boreholes)

  • 박준오;민형기;전일식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.984-996
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    • 2009
  • When evaluating the general subgrade states such as geology, stiffness, underground water, compaction and deformation in the Gyeongbu high speed railway, some applicable testing methods should be selected because lots of trains are currently running. The applicable methods includes not only non-destructive tests such as GPR test, electricity resistivity test, MASW proving, but also standard penetration test (SPT), core test, elastic wave tomography through drilling boreholes and measurements using settlement measuring system or inclinometer, etc. In order for evaluating the subgrade states in the Gyeongbu high speed ralway, this study performed GPR test in several sections and drilling boreholes whose locations were chosen after comparing GPR test results and track maintenance history. Furthermore, the progress of subgrade deformations was analysed by comparing previous and this time GPR test results. The results of this study shall be used to understand the general states of currently operating Gyeongbu high speed railway.

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