Yano method had been used in predicting the settlement of self-weight consolidation of dredged soil in the construction of reclamating the dredged soil. Its estimation was found to show some different results from field measurements. The numerical analysis with PSDDF was peformed find such differences, considering the effect of desiccation on the consolidation during the remaining time after reclamation. For the parametric study, numerical analyses with/without consideration of desiccation were carried out with changing the conditions of desiccation such as the number of placing the fill and the time period between each placement. As results of analysis, estimations about consolidation settlement and distribution of water contents with consideration of desiccation was in good agreements with field measurements. It was also found that the number of placing the fill and the time period between each placement did not affect the behavior of self-weight consolidation as much as the effect of desiccation.
일반적으로 조립준설토에 의해 매립되는 경우 매립지반은 세립토의 분리퇴적침강에 의해 퇴적성상이 크게 다르게 형성되고 있다. 본 연구는 군산 준설토에 대한 침강 및 자중압밀, 침투압밀시험 등을 실시하여 조립토 함유율에 따른 침강속도 변화와 배수속도, 퇴적층의 밀도 등이 평가되었다. 세립토의 자중압밀 침하량 예측에 적용되는 Yano 방법은 투입함수비와 계면고 관계만을 고려하여 침하량을 구하고 있다. 그러므로 조립토의 분리퇴적에 의한 침하량을 정확하게 평가할 수 있는 다른 방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 조립토와 세립토의 분리퇴적 밀도 변화율에 의해 현장의 자중압밀침하량을 산정하였고 일련의 연구를 확장하기 위해 Yano방법에 의해 분석되었다. Yano방법에 의한 자중압밀침하량은 200번체 통과율 40%이하의 조립 준설토에서 분리퇴적 침강 영향을 반영할 수가 없었다. 따라서 조립토의 분리퇴적 밀도 변화율에 의해 자중압밀침하량을 평가하는 합리적인 방법이 제안되었다.
This paper reviews depositional environments and consolidation characteristic of Soft Dredged Clay fill and then analytical solution of self-weight consolidation is made to find consolidated state. It's known that Soft Dredged Clay Ground is in the under-consolidated state under $U{\fallingdotseq}30%$ from analytical solution. It is effective for higher consolidation rate that the time of Dredge is shorter ani the time of leave is longer. It is conclude that the under-consolidated state should be considered in prediction of consolidation settlement.
연약 점토 지반의 처리 기술은 고도의 토목공학적인 기술을 요한다. 특히 준설매립토는 액성한계가 크고 자연함수비가 매우 높아 매립재료는 부적합하지만 기술의 발달로 재료의 거동을 예측하여 안정한 재료로 활용할 수있는 단계에 있다. 본 연구에서는 초연약 준설 점토의 침강거동 및 자중 압밀거동의 특성을 알아보고 현장의 상황을 재현한 모형실험으로 얻어진 결과를 현장에서 활용할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 이를 위해 압밀시험기는 대형으로 제작하였으며 높이와 직경의 변화에 따른 압밀거동의 특성을 고찰해 보고 수치모델로 자중압밀의 거동을 예측하였다.
In this study, an experimental research on the acceleration effect of dredged soil's self weight consolidation with seepage consolidation and PBD was conducted. The middle-sized consolidation equipment had been manufactured in order to investigate the acceleration of sedimentation and self-weight consolidation by PBD and a lower drainage. Seepage pressure was applied to the PBD installed in the center of the test equipment and a drainage by seepage pressure was allowed. The comparison between cases with and without PBD and seepage pressure reveals that the quantity of drained water and the amount of settlement was nearly 1.2 times to 3.68 times greater in the case with PBD and seepage. Early consolidation completion and the use of reclaimed site are expected due to the acceleration of settlement and increase of the quantity of reclamation if PBD is installed while being reclaiming using the result of the research.
현재 포화 상태인 준설토 투기장의 문제를 해결하기 위해 지하수위 저하공법과 PDF공법(Plastic board Drain by Floating system)을 적용하여 투기된 준설토의 압밀을 촉진시키고 원지반 토층을 추가적으로 압밀시켜 많은 비용이 드는 준설토 투기장의 신설 없이 투기장 수명을 연장시킬 수 있다. 아직까지 국내에서는 시공실적이 없는 두 공법의 국내 준설토에 대한 적용성을 평가하기 위하여 400mm 직경의 컬럼을 이용한 침강 및 자중압밀시험을 부산과 인천지역에서 채취한 준설시료에 대하여 수행하였다. 시험결과, 두 공법의 적용으로 압밀시간을 단축시키고 침하량을 증대시켜 준설토 투기용량 증대에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
A numerical study was performed to investigate characteristics of one-dimensional consolidation of soft clay. Results of consolidation tests with the remolded normally consolidation clay of having a very high initial void ratio were analyzed by using the numerical technique of finite difference method based on the finite strain consolidation theory, to evaluate consolidational characteristics of soft clay under surcharges on the top of clay. On the other hand, a numerical parametric study on soft clay consolidated due to its self-weight was also carried out to find its effect on one-dimensional consolidation. Terzaghi's conventional consolidation theory, finite strain consolidation theories with linear and non-linear interpolation of effective stress - void ratio - permeability relation were used to analyze the test results and their results were compared to each other to figure out the difference between them. Therefore, the validity of theories was assessed.
수평배수재가 매설된 표층 준설 매립지반의 압밀해석을 하기 위한 유한 차분해석 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 지배방정식은 1차원 자중압밀이론을 3차원으로 전개시킨 식을 이용하여 수평배수재가 설치된 지반의 다양한 경계조건을 적용하였으며 배수재로 간극수가 침투되는 침투압효과를 고려하였다. 해석프로그램의 타당성 검증을 위해서 실내 토조압밀시험을 실시하고 시간-침하량의 측정결과와 예측결과를 비교하였다. 수평배수재의 설계조건으로 배수재 횡방향 설치간격, 설치깊이, 설치층수의 변화가 압밀에 미치는 영향을 분석하였다.
This paper reviews depositional environments, consolidation characteristic of marine deposits along the Nam-Yang river mouth and then analytical solution of self-weight consolidation is made to find consolidated state. This area has been deposited through the short geological age(22year). It's deposition rate is as high as 70cm/year and the height of deposition may be $3{\sim}12m$. It's known that this area is in the under-consolidated state from OCR and analytical solution. It is conclude that the under-consolidated state should be considered in prediction of consolidation settlement.
Terzaghi의 1차원 압밀이론은 준설 매립지반과 같이 고함수비, 고압축성을 갖는 점토지반의 압밀해석에는 적합하지 않다. 준설 매립지반의 자중압밀과 재하하중에 의한 추가압밀을 적절히 고려하기 위해서는 비선형, 유한변형 압밀이론을 도입해야 한다. 준설 매립지반의 비선형 유한변형 압밀해석을 수행하기 위해서는 침강과정이 종료되고 자중압밀이 시작되는 시점의 간극비인 초기간극비($e_{00}$)와 비선형성을 갖는 준설토의 간극비-유효응력 관계와 간극비-투수계수의 관계 규명이 매우 중요하다. 본 연구에서는 실내시험을 통해 비선형 유한변형 압밀해석에 필요한 인자를 산정하는 방법을 제안하였다. 또한, 본 연구에서 제안한 방법을 적용하여 인천지역 준설토와 카올리나이트의 압밀 물성치를 평가하였고, 이를 동반논문에서 다룰 비선형 유한변형 압밀해석에 적용하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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