• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권8호
• /
• pp.77-87
• /
• 2004

본 논문에서는 국내 서남해안 11개 지역에서 수행된 63회의 피에조콘 시험결과와 176개의 선행압밀하중 자료로부터 국내 연약지반의 선행압밀하중 예측을 위한 오차 역전파 알고리즘으로 학습된 피에조콘 인공신경망 모델을 구축하였다. 전체 자료 중 147개의 자료만이 인공신경망 모델 구축을 위한 학습과정에 사용되었으며 학습에 사용되지 않은 29개의 자료를 구축된 인공신경망의 검증에 활용하였다. 또한 기존의 경험모델 및 이론모델과 비교하여 제안된 인공신경망 모델의 유용성을 확인하였다. 연구를 통하여 4-4-9-1의 구조를 갖는 간단한 다층 인공신경망이 구축되었으며 입력값으로는 피에조콘 선단저항력 $q_T$, 관입간극수압 $u_2$그리고 지반의 총상재하중 $\sigma_{vo}$ 및 유효상재하중 $\sigma'_{vo}$ 이 사용되었다. 제안된 인공신경망 모델은 학습되지 않은 새로운 검증자료에 대한 예측을 통하여 입력변수들과 선행압밀 하중 간의 비선형적 상관관계를 성공적으로 모델하는 것으로 검증되었으며 정확성면에서는 기존의 이론모델과 국내외 경험모델과 비교할 때 월등히 향상된 예측능력을 가진 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 제안된 모델은 국내 특정지 역에 대한 모델이 아니라 서남해안의 다양한 지반특성을 갖는 지반에서 수행된 자료를 바탕으로 구축되어 데이터베이스에 포함되지 않은 지역에 대하여도 매우 타당성있는 예측결과를 주어 특정지역에 국한된 지역의존적 예측이 아닌 일반화된 지역에서 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.1-13
• /
• 2009

느슨한 포화 사질토 층에 위치한 구조물은 지진 시 액상화로 인해 막대한 인적 경제적 피해가 발생하기 때문에 액상화 발생 가능 지반으로 분류된 지역은 구조물의 설계 및 운영 시 액상화 발생 가능성에 주의를 기울어야 한다. 한반도의 경우 중진 지역에 해당되고 역사 문헌의 발생 기록을 제외한 어떤 액상화 피해도 보고되지 않음에 따라 오랫동안 액상화에 대해서는 안전지대로 여겨져 왔다. 하지만, 최근 해외 지진 사례에 의하면 국내 서해안 지역 지반과 유사한 비소성 실트질 흙에서의 액상화 발생과 이로 인한 피해 사례가 종종 보고되고 있다. 본 연구에서는 국내에서의 액상화 가능성 평가 기법 합리화의 일환으로 서해안 두 부지를 대상으로 피에조콘 관입시험(CPTu)과 표준관입시험(SPT) 결과를 이용하여 액상화가능지수(LPI)를 산정하였다. LPI는 심도 20m까지의 액상화 가능성을 통합 적분하여 액상화로 인한 지표면 피해 발생 정도를 지수로 제시한다. 먼저 대상 현장에 대해 시나리오별 액상화 발생 가능성을 평가한 후, CPTu와 SPT로부터 산정된 LPI 값을 비교하였다. 액상화 저항 강도를 의미하는 진동저항응력비(CRR) 값에 의하면, CPTu로부터 구한 보정 콘 선단저항력 (qc1N)CS가 40에서 120 사이인 경우 또는 CRR이 0.23 이하인 경우에 SPT로부터의 산정된 값보다 작게 평가되었다. 또한 CRR 차이는 세립질 함유량이 큰 흙에서 두 방법 간의 차이가 더 크게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제15권4호
• /
• pp.85-97
• /
• 1999

낙동강 하구의 삼각주 점토에 대하여 현장계측, 실내 및 현장토질시험결과를 이용한 산정법들에 의하여 OCR이 분석되었다. 그 결과, 표준압밀시험결과에 의한 OCR이 0.4~0.7인데 반하여, 현장계측값의 분석으로 얻어진 OCR은 0.95~l.20으로 얻어졌다. 소산시험에 의하여 과잉간극수압의 존재를 거의 확인할 수 없었으므로 미압밀점토의 존재는 찾기 어려웠다. 그리고 피에조콘시험을 이용한 Mayne(1991) 및 Cao 등(1996)의 산정법과 콘관입시험을 이용한 Mayne ＆ Kemper(1988)의 산정법에 의한 결과가 현장계측값의 분석법에 의한 결과와 잘 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제18권6호
• /
• pp.73-81
• /
• 2002

국내 남해안 해성점토 지반의 응력이력(stress history)에 대하여 피조콘 관입시험 방법을 이용하여 통계분석과 사례 연구을 통하여 조사하였다. 경험식과 피조콘 관입시험으로 산정한 선행압밀응력과 과압밀비는 이론적, 경험적 상관관계를 찾고자 회귀분석을 수행하였고 기준값은 실내 표준압밀시험 결과를 토대로 하였다. 표준압밀시험에서 나타난 조사 지반의 응력이력 상태는 전체적으로 해수면 아래 표층 l0m까지는 과압밀된 상태였으나, 표층 l0m 아래 깊이에서는 과압밀비(OCR)가 0.3까지도 존재하여 전반적으로 지층상태는 불안정한 구조를 가지고 있었다. 응력이력에서 선행압밀하중의 결정은 Chen과 Mayne(1996)의 경험방법과 Konrad와 Law(1987)의 이론공식을 사용하였다. 산정결과, Chen과 Mayne(1996)의 경험공식중에서 간극수압을 이용한 예측방법이 가장 신뢰성이 높았다. 그리고 과압밀비도 Chen과 Mayne(1996)의 경험식이 가장 높은 신뢰성을 보였다. 하지만 Mayne과 Holtz(1988), 그리고 Mayne과 Bachus(1988)방법은 각각 OCR이 1.0이하인 미압밀 지반에서 좋은 결과를 제시하였다. 그러므로 피조콘 관입시험으로부터 지반의 응력이력을 산정하는 다양한 방법은 대부분 지반조건과 위치에 따라 그 결과가 크게 다르므로 지역과 현장특성을 반영한 적합식을 개발하여 지반 설계에 활용하는 것이 타당한 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권10호
• /
• pp.57-70
• /
• 2008

피에조콘 관입시험의 장점은 연속적인 데이터의 취득이 보장되며 결국 대상지반의 신뢰성 있는 분석이 가능하다는 점이다. 따라서 지난 수십년간 국내외에서 콘 관입시험결과로부터 흙분류를 수행하는 많은 연구가 진행되었으며 차트나 도표 등의 형태로 흙분류 방법들이 제안되었다. 그러나 대부분의 차트 또는 방법들은 한국을 제외한 세계 각국의 자료들을 바탕으로 제안되어 국내 지반의 적용성에 대한 검증이 이루어져야 한다. 뿐만 아니라 기존 방법들에서는 사용된 입력자료에 따라 흙분류 결과가 상이한 경우가 있어 적용과 판단에 어려움이 있다. 그러나 불행히도 이러한 차트 형태로 제안된 기존 도표의 경우 지역성 등이 반영되어 수정 또는 보완이 필요하나 수정에 어려움이 있거나 거의 불가능하다. 이에 본 연구에서는 국내 17개 현장에서 수행된 피에조콘 관입시험결과와 채취된 시료에 대한 주상도 및 흙분류결과를 바탕으로 클러스터링 기법과 뉴로-퍼지 이론을 이용한 흙분류 모델을 제안하였다. 제안된 모델을 검증하기 위해 모델 학습 시 사용되지 않는 새로운 피에조콘 관입시험 데이터에 대한 흙분류 결과를 실제 시추결과와 비교하였다. 또한 기존의 소프트컴퓨팅 모델과 Robertson 방법에 의한 흙분류 결과와 제안된 모델의 흙분류 결과를 비교하여 제안된 모델의 효율성을 검토하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.31-41
• /
• 2013

서해안 지역의 준설토는 실트 또는 세립모래 성분이 많은 특성으로 인해 성토재로 직접 사용되는 사례가 증가하고 있으나, 준설토를 성토재로써 활용하는 연구에 대해서는 미흡하다. 이에 본 연구에서는 서해안 지역의 준설토를 성토재료의 활용성을 확인 하고자 하였다. 우선적으로 피에조콘 관입시험을 통해서 준설 지반의 구성성분을 확인함으로써 성토재의 활용 가능성을 우선적으로 확인하였다. 준설토에 대한 침강 및 자중압밀시험을 시행하여 준설토의 특성을 평가하는 동시에 침강 및 자중압밀이 완료된 시료에 대해서 다짐시험 및 직접전단시험을 시행함으로써 준설토의 준설완료 시점의 특성을 확인하였다. 아울러 침강 및 자중압밀이 완료 된 시료를 자연배수시킴으로써 시간이 경과됨에 따라서 준설토가 보이는 역학적 특성을 확인하고자 하였다. 실트, 실트질 모래 및 모래성분이 다량 포함되고 있는 서해안 지역의 준설토는 자연배수 시간이 경과함에 따라서 단위중량과 전단강도가 증가되는 특성 을 보이는 것으로 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.1405-1410
• /
• 2010

본 연구에서는 피조콘시험결과를 활용하여 점성토의 과압밀비를 결정하는 대표적 방법들을 비교 평가하였다. 비교 대상으로, 가장 대표적 방법인 Schmertmann 법, Chen and Mayne 법(콘베이스에서 측정하는 $u_2$ 법), Lunne 등 법 및 가장 최근에 발표된 Abu-Farsakh 법을 선정하였다. 각 방법의 비교연구를 위하여 인천항 지역에서 수행된 실내 및 현장시험 결과를 활용하였다. 고려된 모든 방법은 과압밀비를 과소평가하였으며, 그 중 Lunne et al. 법이 k=0.5 경우에 있어 가장 양호를 결과를 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.502-508
• /
• 2021

포화된 연약 점성토 지반에서 침하량을 예측하는 것은 연약 지반 설계 시 매우 중요하다. 이 연구에서는 낙동강 지류 인접 지역인 김해진영 지구를 대상으로 피에조콘 관입시험을 실시한 지반조사 자료를 참고하여 침하량 산정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법에 대하여 고찰하였다. 해당 지역의 지반을 두 가지 Robertson Chart(1986, 1990)에 따라 분류하고 대표적인 지반 침하량 산정 공식인 Terzaghi(1925) 침하량 산정 공식 및 Sanglerat(1972) 침하량 산정 공식에 의해 이론 침하량을 산정하였다. 산정된 이론 침하량을 실제로 측정한 계측 침하량과 SPSS 상관분석을 통해 비교함으로써 보정계수를 산정하였다. 연구결과 이론 침하량과 계측 침하량의 평균오차율은 각각 17.28% 및 26.96%로 나타났다. 또한 이 지역의 경우 Terzaghi(1925) 방법에 의한 이론 침하량 산정결과가 Sanglerat(1972) 방법으로 구한 이론 침하량보다 계측 침하량에 더 근접한 것으로 나타나 Terzaghi(1925) 침하량 산정 방법이 더 정밀한 것으로 나타났다. 또한 산정된 보정계수를 사용하면 이 지역의 침하량 예측의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.151-159
• /
• 2004

본 논문에서는 자가굴착식 프레셔메터 시험의 변형을 유지시험(strain holding test)에서 관측된 소산시험 결과의 초기 소산경향으로부터 점성토 지반의 수평압밀계수를 추정하기 위한 최적화기법의 적용에 대하여 기술하였다. 프레셔메터의 확장으로 인한 초기 과잉간극수압의 분포는 Randolph. ＆ Wroth(1979)의 해석적 해(analytical solution)를 이용하여 지반의 강성지수의 함수로 모사되었으며 연속된 간극수압 소산과정까지 전과정이 모사되었다. 제안된 기법에서는 이를 소산곡선과 정규화 된 관측 소산곡선이 초기 50% 범위에서 소산경향이 가장 일치하도록 하는 수평압밀계수를 최적화기법을 이용하여 결정하였다. 제안된 기법을 김제와 양산에서 수행된 기존의 자가굴착식 프레셔메터 연구결과의 해석에 적용하였으며 제안된 방법으로 얻어진 수평압밀계수를 기존의 연구결과, 실내 및 원위치 시험결과와 비교하였다. 연구결과 제안된 방법은 피에조콘 소산시험과 매우 일관성있게 일치하는 수평압밀계수를 제공할 뿐 아니라 부분배수가 발생하는 지점에서도 간극수압 소산경향을 반영함으로 인해 보다 적절한 수평압밀계수를 결정할 수 있음을 알았다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제14권1호
• /
• pp.71-80
• /
• 1998

서해안에 위치한 서산지역에서 연구용 prestressed concrete 말뚝을 3본을 설치하고 주변에서 콘관입시험을 수행하여 말뚝의 주면마찰력을 추정하는 연구를 수행했다. 본 연구에서 이용한 말뚝 지지력 산정식은 세계적으로 많이 이용하고 있는 Schmertmann방법, Tumay & Fakroo방법 및 프랑스의 LCPC방법을 이용하였다. 콘관입시험의 측정결과를 이용하여 3가지 방법으로 예측한 말뚝 의 주면마찰력과 현장에서 수행한 정역학적 재하시험 및 동재하시험에서 산정된 주면마찰력과의 비교하여 3가지 예측방법들에 대한 신뢰성을 평가했다. CPT를 이용한 3가지 예측식으로 산정한 말뚝의 주면마찰력은 전체적으로 25일과 42일이 지난후 수행한 정재하시험에 의한 주면마찰력을 상당히 과소평가했으나, 항타시좌 말뚝설치후 2주가 지난 시점에 수행한 동재하시험결과와는 유사한 말뚝의 주면마찰력을 예측했다.