• 제목/요약/키워드: seismic wave velocity test

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원심 모형 시험을 위한 동적 현장 지반 모사 기법 연구(대만 화련 지반) (Simulation of Dynamic in-situ Soil Properties for the Centrifuge Test (Hualien Site in Taiwan))

  • 하정곤;이세현;추연욱;김세희;김동수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.27-36
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    • 2012
  • 본 연구는 원심 모형 시험을 위한 동적 현장 지반의 모사 기법을 제안하였다. 현장지반 모사를 위해서 현장 지반의 층상 구조 및 전단파 속도 주상도에 대한 자료를 바탕으로 모형시료를 조성하고, 구속압 별 공진주 시험을 수행하였다. 그리고 공진주 시험을 통하여 지반의 특성계수와 구속압 영향계수를 구하고, 모형 지반의 전단파 속도를 예측하였다. 이를 현장의 전단파 속도 주상도와 비교하여 시료 조건을 결정하였다. 그리고 결정된 시료 조건을 바탕으로 원심모형시험 모델을 제작하고, 인-플라이트 상태에서 벤더 엘리먼트 시험을 수행하여 제안된 기법의 타당성을 검증하였다. 그리고 대형지진시험이 수행된 적이 있는 대만 화련의 현장 지반을 대상으로 축소 모델링 기법을 적용하였다.

유한차분법을 이용한 3차원 지진파 전파 모의 (Three-Dimensional Simulation of Seismic Wave Propagation in Elastic Media Using Finite-Difference Method)

  • 강태섭
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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    • pp.81-88
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    • 2000
  • The elastic wave equation is solved using the finite-difference method in 3D space to simulate the seismic wave propagation. It is based on the velocity-stress formulation of the equation of motion on a staggered grid. The nonreflecting boundary conditions are used to attenuate the wave field close to the numerical boundary. To satisfy the stress-free conditions at the free-surface boundary, a new formulation combining the zero-stress formalism with the vacuum one is applied. The effective media parameters are employed to satisfy the traction continuity condition across the media interface. With use of the moment-tensor components, the wide range of source mechanism parameters can be specified. The numerical experiments are carried out in order to test the applicability and accuracy of this scheme and to understand the fundamental features of the wave propagation under the generalized elastic media structure. Computational results show that the scheme is sufficiently accurate for modeling wave propagation in 3D elastic media and generates all the possible phases appropriately in under the given heterogeneous velocity structure. Also the characteristics of the ground motion in an sedimentary basin such as the amplification, trapping, and focusing of the elastic wave energy are well represented. These results demonstrate the use of this simulation method will be helpful for modeling the ground motion of seismological and engineering purpose like earthquake hazard assessment, seismic design, city planning, and etc..

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얕은 심도 전단파속도 분포를 이용한 30m 심도 평균 전단파속도의 결정 (Determination of Mean Shear Wave Velocity to the Depth of 30m Based on Shallow Shear Wave Velocity Profile)

  • 선창국;정충기;김동수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.45-57
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    • 2007
  • 미국 서부 지역을 근간으로 도출된 30m 심도까지의 평균 전단파속도(Vs30)는 부지 증폭 정도에 따른 설계 지진 지반 운동 결정을 위한 현행 지반 분류 기준이다. 부지의 Vs30을 산정하기 위해서는 현장탄성파 시험으로부터 적어도 30m 심도까지의 전단파 속도(Vs) 분포를 획득해야 한다. 그러나 많은 경우에서 현장의 불리한 여건 및 적용 시험 기법의 제한으로 인해 Vs분포 결정 심도가 30m에 이르지 못할 수 있다. 본 연구에서는 국내 총 72개소 부지들에서 다양한 탄성파 시험 수행을 통해 30m 이상 심도까지 Vs 분포를 획득하여 Vs30과 30m보다 얕은 심도까지의 평균 전단파속도(VsDs)들을 산정하고, 이로부터 Vs30과 VsDs간의 상관관계를 도출하였다. 또한, 모든 Vs 분포 자료의 평균에 근거한 형상 곡선을 작성하여 Vs 분포를 얕은 심도부터 30m까지 외삽할 수 있는 기법을 개발하였다. 얕은 심도 Vs 분포로부터의 Vs30 산정을 위하여 VsDs와 형상 곡선을 이용하는 두 기법은 최하단 Vs를 30m 심도까지 동일하게 연장하는 단순 기법에 비해 편향 정도가 적었으며, 특히 최소 10m 이상 심도까지 확보된 Vs분포의 경우 유용하게 적용될 수 있을 것으로 보인다.

연약지반의 강성도 측정을 위한 관입형 벤더 엘리먼트 프로브의 개발 및 적용 (Development and Application of Penetration-type Bender Elements Probe for Stiffness Measurements of Soft Soils)

  • 목영진;정재우;김학성
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.119-126
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    • 2008
  • Ground stiffness(shear wave velocity) is one of the key parameters in geotechnical earthquake engineering. An In-situ seismic technique has its own advantages and disadvantages over the others in stiffness measurements. By combining the crosshole and seismic cone techniques and utilizing favourable features of bender elements, a new hybrid probe has been developed in order to enhance data quality and easiness of testing. The basic structure of the probe, called "MudFork", is a fork composed of two blades, on each of which source and receiver bender elements were mounted respectively. To evaluate the disturbance caused by the penetration of the probe, shear wave velocity measurements were carried out in the Kaolinite slurry in the laboratory. Finally, the probe was penetrated in coastal mud near Incheon, Korea, using SPT(standard penetration test)rods pushed with a routine boring machine and shear wave velocity measurements were carried out. The results were verified with data from laboratory and cone testing. The performance of the probe turns out to be excellent in terms of data quality and testing convenience.

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공진주와 비틂전단시험에 의한 성토지반의 전단파속도 추정에 관한 연구 (Evaluation of Shear Wave Velocity of Engineering Fill by Resonant Column and Torsional Shear Tests)

  • 박종배;심영종;정종석;박용부
    • 토지주택연구
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    • 제2권4호
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    • pp.387-395
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    • 2011
  • 국내 건축구조물의 내진설계기준에 의하면 현장탄성파시험으로 전단파속도를 측정하여 지반을 5종으로 분류하고 이에 의해 건축물에 작용하는 지진하중을 산정하고 있으나 공정상 성토지반에 대해서는 현장탄성파시험을 할 수 없다. 이에 실내에서 간편하게 현장의 상황을 고려하여 전단파속도를 추정할 수 있는 방법을 찾고자 공진주/비틂전단시험과 각종 현장 탄성파 시험결과를 비교 분석하였다. 분석결과 성토체의 구속압을 적절히 고려할 경우 현장탄성파 시험결과와 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 공진주/비틂전단시험에 의해 최대 전단탄성계수와 구속압의 영향평가를 실시한 결과 n값이 0.434~0.561의 일반적 범위의 값을 나타내어 공진주/비틂전단시험으로도 현장지반 전단탄성계수를 유용하게 추정할 수 있는 것으로 나타났다.

비고결 퇴적물에서 다운홀 탄성파 탐사, MASW, SCPT로 구한 횡과 속도 단면과 시추결과 비교 연구 (Comparison of S-wave Yelocity Profiles Obtained by Down-hole Seismic Survey, MASW and SCPT with a Drilling Log in Unconsolidated Sediments)

  • 김현도;김진후
    • 한국지구과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.270-276
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    • 2004
  • 지반의 횡파 속도 단면은 주로 다운흘 탄성파 탐사에 의존해 왔으나 최근에 MASW와 같은 표면파 탐사방법과 SCPT와 같은 탄성파 콘 관입시험법 등이 개발되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 비고결 퇴적물에서 다운홀 탄성파 탐사, MASW, SCPT 등을 사용하여 횡파 속도 단면을 구하고 이들을 시추조사 결과와 비교하였다. 그 결과 퇴적물상의변화와 횡파 속도 변화는 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었으며, 세 가지 횡파 속도 단면 중 SCPT가 퇴적물상의 변화에 가장 민감하게 반응하는 것을 알 수 있었다. SCPT 결과 퇴적층 내 약 8${\sim}$l2m 깊이에 주로 점토질 모래로 구성되어 있는 저속도 층이 있음을 알 수 있었다.

호남고속철도 연약지반구간의 전단파 속도분석과 탐사법 비교 (S-wave Velocity Analysis and Each Survey Comparison of Soft Ground in HoNam High-Speed Railway)

  • 민경남;이일화;정대호;안태봉;정찬묵
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.387-394
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    • 2007
  • This study area located in HoNam High-Speed railway soft ground section. So it carried out the boring survey, field survey and test of laboratory. It collected the engineering data of ground and the data for the establishment arrangement. The investigation did a soil investigation in Nonsan. The investigation item excuted seismic piezocone penetration test, s-wave seismic refraction survey, ps logging test, density logging test which is a physical exploration and boring. Eventually, results of geotechnical and shear-wave survey are useful for ground information in soft ground that has identified the characteristics of geological responses and elastic modulus.

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손상 진행에 따른 석모도 암석 시험편의 탄성파속도 변화 (Seismic Velocity Change Due to Micro-crack Accumulation of Rock Samples from Seokmo Island, Korea)

  • 이상규;최지향;천대성;이태종
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권4호
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    • pp.324-334
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    • 2011
  • 석모도에서 산출되는 암석시료를 이용하여 파괴강도를 5단계로 나누고 하중을 증가시키면서 손상 진행에 따른 P-, S-파 속도의 변화 특성을 고찰하였다. 재하 전 상태에서부터 일축압축강도의 95%까지 하중을 받은 9개의 수포화 시험편들이 1시간 동안 상온에서 건조되어 가는 동안 탄성파 속도는 암종별로 변화폭이 상이하였으며, P-파의 경우 0.9 ~ 18.3%, S-파 속도는 2.8 ~ 14.8% 로 큰 차이를 보였다. 하중에 의해 건조한 암석에 미세균열이 발생하면 P-파 속도가 일률적으로 감소하는 현상과는 달리, 수포화 암석의 경우는 균열생성에 의한 속도 감소 요인과 수포화에 의한 속도 상승요인의 상호작용에 의해 속도 증감 양상이 매우 복잡하게 나타나지만 대부분의 경우에서 전반적으로 재하 초기단계에서는 속도가 증가하다가 나중에는 감소하는 경향을 보였다. 감소가 시작되는 시점도 암종별로 1 ~ 4단계로 다양하다. 파괴 후에도 형태를 보존한 25h-2와 29-2 시료에 대해서 파괴후의 속도를 측정한 결과는 현저한 공극율의 상승과 함께 탄성파 속도도 현저히 감소하였다. 조암광물별로 보면 석영 함량이 증가하면 탄성계수가 커지며 층상구조형 규산염광물이 증가하면 탄성계수는 작아지는 경향을 보였다.

연약지반조사를 위한 전기비저항 탄성파 Flat DMT 장비의 개발 및 적용 (Development of Resistivity Seismic Flat Dilatometer Testing System for Characterizing Soft Soil Site)

  • 방은석;성낙훈;김영상;박삼규;김정호;김동수
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.251-256
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    • 2007
  • The aim of this paper is development of resistivity seismic dilatometer (RSDMT) system. The resistivity module for obtaining apparent resistivity depth plot and seismic module for obtaining shear wave velocity (Vs) depth plot are attached to the conventional flat dilatometer testing equipment. From shear wave velocity profile, the stiffness at low strains of a site can be evaluated in undisturbed condition. And the resistivity value contains some information about water content and mineral characteristics of clayey soil. Specially manufactured resistivity and seismic modules were connected between commercialized DMT blade and drilling rod. To enhance reliability and repeatability of RSDMT test, automatic testing system including notebook based data acquisition system and automatic surface source system were developed. RSDMT system can be performed rapidly and can obtaine more reliable data at the same point compared with the separated testing system. The verification studies for the developed RSDMT system are going to be performed. From these studies, the effectiveness of integrated hybrid testing system will be checked in light of proper evaluation of geotechnical design parameters of clayey soils.

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전단파속도와 지반공학적 현장 관입시험 자료의 상관관계 도출 (Deduction of Correlations between Shear Wave Velocity and Geotechnical In-situ Penetration Test Data)

  • 선창국;김홍종;정충기
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.1-10
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    • 2008
  • 다양한 탄성파 시험으로부터 획득할 수 있는 전단파속도($V_S$)는 주로 지진공학 분야에서의 내진 설계 및 내진 성능 평가를 위한 대표적 지반 동적 특성으로 강조되어 왔다. 일반적인 지반공학적 부지 조사 기법의 지반지진공학적 활용을 목적으로, 표준관입 시험(SPT)과 피에조콘관입시험(CPTu)을 국내 여러 부지들을 대상으로 다양한 시추공 탄성파시험과 함께 수행하였다. 본 연구에서는 현장시험 자료들의 통계학적 모델링을 통해 전단파속도와 표준관입시험의 타격수(N 값)및 선단저항력($q_t$), 주면마찰력($f_s$)과 간극수압계수($B_q$)로 구성되는 피에조콘관입 자료 간의 상관관계를 도출하고 전단파속도 결정을 위한 경험적 방법으로 제안하였다. 비록 일반적인 지반공학적 관입시험과 시추공 탄성파시험의 대상 변형률 수준이 상이하다 할지라도, 본 연구에서 제안된 상관관계들은 국내 토사 지층의 예비적 전단파속도 산정에 활용될 수 있을 것으로 보인다.