• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.183-190
• /
• 2000

본 연구에서는 피에조콘 시험의 유한요소해석을 점탄소성 bounding surface 구성모델과 large displacement large deformation 개념을 이용하여 수행하였다. 이에 따라 구성모델, 가상일의 방정식 및 관련 유한요소 식 등을 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation 하였으며 지반의 거동은 theory of mixtures를 통하여 설명하였다. Theory of mixtures 역시 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation하였다. 구성모델 중 점성 부분이 전체 formulation 과정에 중요한 영향을 미친다는 사실이 고찰되었다. 유한요소 해석의 결과는 실내에서 실시한 대형 모델시험의 결과와 비교, 분석하였다. Formulation 과정은 'I' 결과는 'II'에서 설명된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.133-144
• /
• 2003

국내 남해안 해성점토 지반의 압밀특성을 파악하고자 Piezocone 시험으로 평가한 수평방향 압밀계수와 표준압밀 시험결과를 비교하였다. 기존에 제안된 수평방향 압밀계수 추정 방법들은 상호간의 편차가 클 뿐만 아니라 실내 압밀 시험값과 비교해도 그 차가 커서 사용하기에는 많은 불확실성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 제안된 방법중에서 Torstensson(1977)의 구형모델과 공동확장이론, 수정 Cam-Clay모델의 한계상태이론을 적용한 Burns and Mayne의 방법(1998)은 본 연구지역과 같은 고소성 지반에서 신뢰성이 높은 것으로 나타났다. 이중 Burns and Mayne의 방법(1998)을 사용하여 소산시험결과를 정규화한 분석결과에 따르면 50% 압밀시의 시간계수($T_{50}$)는 0.015로 추정되었다. 또한 본 연구 지반조건과 유사현장의 시험성과를 활용하여 비교 분석한 결과 새롭게 제안한 Bums and Mayne의 방법(1998)은 실내 시험값에 비해 약 1.5배 작은 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 표준압밀시험 결과차가 상호간에 3～4배 차를 보이는 것을 감안할 때 상당히 양호한 것으로 나타났다. 이외에도 또 다른 차원에서 소산시험결과로부터 압밀계수를 직접 산정하는 방법으로서 국내에서 널리 사용중인 Robertson 등(1992)의 제안방법을 이용하여 새로운 도표를 제안하였다. 제안된 도표는 Burns and Mayne(1998)의 이론적 방법을 활용한 방법으로서 소성이 높은 지반에서 활용할 경우 신뢰성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.470-474
• /
• 2008

본 연구에서는 실제 현장에서 수행한 피에조콘관입 및 소산시험결과와 변형률 속도를 고려한 구성모델의 이론적 해석을 비교하였다. 이를 위하여 변형률 속도 의존적 구성모델의 수학적 유도과정을 전개하였다. 해석 결과 변형률속도를 무시한 구성모델보다 변형률속도-의존 구성모델을 활용한 지반의 거동 해석이 비의존적 구성모델인 경우의 해석 보다 현장의 시험결과와 잘 일치하므로 변형률속도-의존 구성모델의 적용이 바람직하다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.599-606
• /
• 2000

본 연구는 피에조콘(Piezocone) 관입 시험에 의한 과잉간극수압의 소산(Dissipation)특성을 파악하기 위하여, 실측된 소산실험 결과치와 Gupta & Davidson에 의해 개발된 연속 공동확장이론(Successive Cavity Expansion Theory) 모델을 비교하였고, 그 경험적 이론의 적합성을 규명하였다. 연속 공동확장 이론이란, 콘 관입이 유발하는 관입 주변지반의 변환 메커니즘을 연속적인 공동확장의 전개과정로 파악할 때, 관입주변의 연속적 공동확장 영역에서 발생된 과잉간극수압들은 연속적으로 소산되어지고, 결국에는 관입멈춤직후 얻게 되는 소산시험의 결과도 이러한 과잉간극수압의 연속적 소산 메커니즘으로부터 그 영향을 받는다는 개념이다. 본 연구의 실험방법은 Piezocone 관입을 위한 연약모형지반 조성을 위하여 초대형 Slurry Consolidometer에 Slurry를 45일간 압밀시킨후 Calibration Chamber(Louisiana State University Calibration Chamber System)에 옮긴 후 2차 압밀시키는 Two-Stage Consolidation Method를 사용하였다. 또한 모형지반내에 8개의 Piezometers를 설치하여 Piezometers를 설치하여 Piezocone 관입시 유발되는 지반 내에서의 과잉간극수압의 변환을 측정하였다. 실험결과와 이론 예측치를 비교함으로써 연속 공동확장이론 모델은 u$_2$형식의 피에조콘 관입 소산시험 결과들과 잘 들어맞는 모습을 보여줬으나, 관입으로 인한 주변 지반의 과잉간극수압의 소산변화는 정성적으로만 모사 되는 모습을 보여줬다.

• 지질공학
• /
• 제21권4호
• /
• pp.349-359
• /
• 2011

점성토의 압밀거동은 투수성과 변형성에 영향을 받으며 그 중 투수성은 흙의 종류 및 상태, 특히, 이방성에 영향을 받는다. 연약지반의 투수계수는 피에조 콘 소산시험 및 실내압밀시험 (Oedometer test)에 의해 구할 수 있으며, 피에조 콘 시험으로 과잉간극수압 소산측정이 가능하여 수평압밀계수와 수평투수계수 평가에 유용하게 사용된다. 본 연구에서는 국내 서해안 및 남해안 지역의 해성 점성토층을 대상으로 피에조 콘 소산시험을 실시하였으며, 불교란 시료에 대한 실내시험(Oedometer, Rowe cell)을 실시하고 각 이론해 별로 비교 분석을 실시하였다. 연구결과 Jamiolkowski(M적용) 등(1985)의 해로 추정한 kh/kv가 이 연구 대상지반의 투수특성과 가장 유사하게 나타나 국내의 연약지반에서 피에조 콘 소산시험 및 실내시험 (Oedometer test)에 의하여 투수특성(kh/kv, kh)을 평가하는 방법으로서 이들 이론해의 적용을 추천한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제12권12호
• /
• pp.47-54
• /
• 2011

점성토 지반의 거동은 압축성뿐만 아니라 투수특성에 크게 영향을 받으며, 특히, 투수특성은 흙의 특성, 이방성에 따라 다르게 나타난다. 투수계수는 주로 실내 압밀시험과 현장 피에조 콘 시험으로부터 산정이 가능하다. 피에조 콘에 의한 투수계수 산정방법은 과잉간극수압의 소산시험 결과로부터 추정할 수 있다. 본 논문에서는 간극수압 소산시험 및 실내시험결과(Oedometer test)를 이용하여 기존의 투수성 평가에 이용되는 이론 해들의 적용성을 검토하고자 하며, 점성토지반 특성에 따른 ${k_{h}/k_{v}}$의 변화를 파악하여 원위치 ${k_{h}/k_{v}}$를 합리적으로 추정할 수 있는 적합한 해를 선정하였다. 연구대상지반은 경남 양산물금 지역의 점성토층이며 원위치 시험인 피에조 콘 소산시험과 비교란 시료에 대한 실내압밀시험(Oedometer test)을 실시하고 각 투수계수 추정해 별로 비교 분석을 실시하였다. 연구결과 피에조 콘 소산시험으로 산정된 투수계수비가 5.85로 나타나 실내시험(Rowe cell/Oedometer)으로 산정된 투수계수비 5.28과 매우 유사한 값을 나타냈다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제21권8호
• /
• pp.73-84
• /
• 2005

본 논문에서는 피에조콘 관입시험 결과와 상재하중으로부터 점토의 비배수전단강도를 간단히 예측하기 위한 피에조콘 인공신경망 모델 구축에 대하여 기술하였다. 피에조콘 인공신경망 모델의 구축을 위하여 먼저 국내 8개 지역에서 수행된 피에조콘 관입시험 결과와 불교란 시료에 대해 수행된 비압밀-비배수 삼축압축실험(UU)으로 얻어진 비배수전단강도 결과를 바탕으로 데이터베이스가 구축되었으며 오차역전파 알고리즘에 의하여 다층 구조를 갖는 최적 인공신경망 모델이 구성되었다. 구성된 인공신경망 모델은 모델 구축 시에 사용되지 않은 새로운 검증자료에 대해 비배수전단강도 예측을 수행하고 실내시험 결과와 비교함으로써 모델의 타당성이 검증되었다. 또한 피에조콘으로부터 비배수 전단강도의 예측을 위해 제안된 기존의 경험적 방법으로 예측된 비배수전단강도와 제안된 모델의 예측결과를 비교하였다. 인공신경망 모델들은 사용된 전달함수에 따라 단일 은닉층 내에 존재하는 최적 뉴우런 개수는 다르지만 학습자료와 검증자료에 대해 공통적으로 결정계수 $R^2=0.69\~0.72$ 범위의 예측정확도를 보여 국내 연약지반에서 피에조콘 관측결과들과 비배수전단강도 간의 비선형적 상관관계를 정의하는 데에 유용함을 알 수 있었다. 또한 구성된 인공신경망 모델은 지역적인 조정(site calibration)을 필요로 하는 기존의 경험적 방법들에 비하여 전 지역에서 고르게 예측신뢰성이 높으며 이는 학습과정을 통하여 각 지역의 지반공학적 특성을 일반화하는 데에 성공했기 때문으로 인공신경망 모델이 국내 전 지역에서 적용될 수 있는 일반화된 모델로 발전할 수 있음을 의미한다.

• 지질공학
• /
• 제17권3호
• /
• pp.351-358
• /
• 2007

본 연구에서는 피에조콘 관입시험(PCPT)결과를 사용한 연약지반의 과압밀비(OCR)결정의 타당성을 평가하고자 양산-물금지역의 연약지반에서 실시된 피에조 콘 관입시험 자료와 동일지역 44개소에서 심도별로 시추한 총 172개 자연시료를 사용하여 기본적인 실내토질시험 결과를 사용하였다. 실내압밀시험 결과로부터 구한 과압밀비($OCR_c$)와 압밀시험에 사용된 시료와 상응하는 지역에서 실시된 피에조콘 관입시험 결과로 구한 과압밀비($OCR_p$)를 비교 분석하여 피에조콘 관입시험 결과와 과압밀비의 상관 관계식을 제시하였다. 본 연구에 사용된 점토의 경우 Poewll 등(1994)이 균열이 없는 점토를 대상으로 하여 제안한 경험식으로 구한 과압밀비가 표준압밀시험으로 구한 과압밀비와 가장 잘 부합되는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제14권6호
• /
• pp.45-56
• /
• 1998

대상 연약지반의 적절한 개량기술 선택과 개량 효과들을 평가, 관리하기 위해서는 현장 연약 점토지반 특성을 정확히 평가할 수 있는 적절한 현장 시험기법의 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 여러 현장시험 방법 중에 경제적이면서도 효과적인 것으로 알려져 국내에서 그 수요가 증가하고 있는 피에조 콘(piezocone)과 딜라토메터(dilatometer)를 이용하여 연약지반의 현장 물성을 평가하고 비교하였다. 연구결과 두 장비 모두 유사한 흙 분류 결과를 제공하였으나. 특히 간극수압으로부터 도출한 흙 분류 결과가 연약점토층 사이에 실트나 모래층 들이 산재한 우리나라 실정에 보다 적절하며 일관성 있는 결과를 주는 것으로 평가되었다. 점토층의 비배수 전단강도는 피에조 콘의 경우 간극수압과 선단저항력으로부터 도출된 간들이 유사하였고 딜라토메터로부터 추정된 비배수 전단강도는 피에조 콘의 두 관측 값으로 유추된 결과들의 평균간에 근접한 것으로 평가되었다. 그리고 실트 또는 모래층이 산재하는 경우 연약지반의 압밀특성을 평가하기 위해서는 관입과정에서 유발되는 소산효과를 고려한 이론적 시간계수가 보다 적절한 것으로 평가된다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제6권6호
• /
• pp.577-592
• /
• 2014

The methods for estimating in-situ hydraulic conductivity ($k_{hp}$) and coefficient of consolidation ($c_{hp}$) in the horizontal direction from piezocone penetration and dissipation test results have been investigated using test results at two sites in Saga, Japan. At the two sites the laboratory values of hydraulic conductivity ($k_v$) and coefficient of consolidation ($c_v$) in the vertical direction are also available. Comparing $k_{hp}$ with $k_v$ and $c_{hp}$ with $k_v$ values, suitable methods for estimating $k_{hp}$ and $c_{hp}$ values are recommended. For the two sites, where $k_{hp}{\approx}k_v$ and $c_{hp}{\approx}2c_v$. It is suggested that the estimated values of $k_{hp}$ and $c_{hp}$ can be used in engineering design.