• 제목/요약/키워드: undrained shear strength($S_u$)

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A NEW CPT-BASED METHOD FOR UNDRAINED SHEAR STRENGTH ESTIMATION OF CLAYS

  • Lee, Jun-Hwan
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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    • pp.18-23
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    • 2010
  • The estimation of the undrained shear strength $s_u$ for clays using CPT results has been mainly based on the cone factor $N_k$. In this study, a new CPT-based method for the estimation of the undrained shear strength $s_u$ is presented. This aims at reducing uncertainties for the estimation of $s_u$ and enhancing the application of CPT results in more effective manner. For this purpose, a site located at a marine clay deposit is selected and test results from extensive experimental testing program are adopted. The new method defines a direct correlation between the undrained shear strength $s_u$ and the cone resistance $q_t$, excluding the procedure of the overburden pressure correction and therefore undisturbed soil sampling process. In order to verify the new CPT-based method, additional test sites and example sites from literature, which consist of a variety of soil conditions, are selected and examined. It is observed that values of su obtained from the proposed method are in good agreements with measured values of $s_u$ for all the selected verification cases.

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DMT를 이용한 부산신항 점토의 비배수 전단강도 추정 (Evaluation of Undrained Shear Strength of Busan New-port Clay by DMT)

  • 홍성진;신동현;김동휘;정상진;이우진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.87-98
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    • 2007
  • 본 연구에서는 DMT를 이용한 비배수 전단강도를 파악하기 위하여 부산신항 점토층에 DMT 시험, 베인전단시험, $CK_0U$ 삼축압축시험을 실시하였다. 시험결과 정규화한 비배수 전단강도비는 삼축시험의 경우 $S_{u(CKU)}/{\sigma}'_v=0.30{\sim}0.35$, 베인전단시험의 경우 ${\mu}S_{u(VST)}/{\sigma}'_v=0.20{\sim}0.22$로 나타났다. 본 연구에서는 현장 베인전단시험 및 삼축압축시험 결과와의 비교를 통해, DMT를 이용하여 비배수 전단강도를 추정하는 두 가지 방법을 제안하였다. 첫 번째는 $S_u/{\sigma}'_v$와 횡방향 응력지수의 관계를 이용하는 방법이고, 두 번째는 $N_c-I_D$ 또는 $N_c-E_D$ 관계로부터 비배수 전단강도를 추정하는 방법이다. 베인전단시험 및 삼축시험 결과와 두 가지 추정방법을 비교한 결과, $N_c-I_D$ 또는 $N_c-E_D$ 관계를 이용한 방법이 $K_D$ 이용하는 방법보다 비배수 전단강도를 정확하게 추정하는 것으로 나타났다. 이것은 $I_D$$E_D$가 토질상태를 반영하는 $p_1-p_0$항을 포함하고 있어, $N_c$를 이용하는 방법이 토질을 고려한 비배수 전단강도 추정을 할 수 있기 때문으로 판단된다.

유효콘계수를 이용한 포화점토의 비배수전단강도 평가 (Estimation of Undrained Shear Strength for Clays Using Effective Cone Factor)

  • 김창동;김수일;이준환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권11호
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    • pp.133-141
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    • 2008
  • 본 연구는 피에조콘관입시험(CPTu) 결과를 이용한 점토의 비배수전단강도 평가에 관한 것으로서, CPTu 시험결과로부터 발생할 수 있는 불확실성을 최소화하고 보다 경제적이며 효과적인 비 배수전단강도 평가법 개발을 목적으로 한다. 이를 위하여 국내 남해안 지역의 해성 점토지반을 대상으로 하여, 다양한 현장 및 실내시험을 수행하였다. 제안된 방법에서는 기존 방법에 포함되어 있는 상재압(${\sigma}_{v0}$)의 보정절차가 요구되지 않으며, CPTu 결과인 콘지지력($q_t$)과 초기간극수압($u_i$)의 측정만으로 비배수전단강도의 추정이 가능하도록 하여, 조사과정에서의 추가비용이나 시간소모를 최소화하도록 하였다. 제안된 방법의 적온성 평가를 위하여 국내의 다양한 토질특성을 나타내는 4개 지역에서 수행된 피에조콘관입시험 결과를 수집하였으며, 이를 토대로 제안된 방법에 의한 결과와 실측된 결과와의 비교분석을 실시하였다. 분석결과, 예측된 결과는 측정된 결과와 유사함을 확인할 수 있었다.

이방압밀이 반복하중을 받은 과압밀점토의 비배수전단강도에 미치는 영향 (Effects of Anisotropic Consolidation on the Postcyclic Undrained Shear Strength of an Overconsolidated Clay)

  • 강병희;윤형석;박동진
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권1호
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    • pp.37-48
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    • 1998
  • 압밀응력비, 과압밀비 및 반복재하를 포함하는 압밀응력이력이 점성토의 비배수전단강도에 미치는 영향에 관해서 연구하였다. $(S_u/\sigma'_{vc})ckou/(S_U/\sigma_{vc})cuv$의 강도비는 과압밀비가 증가함에 따라 증가됨이 관찰되었다. Mayne(1980)이 과압밀점토의 비배수전단강도를 추정하기 위해 제안한 식(1)과 Yasuhara(1994)가 반복재하로 인해 발생된 간극수압이 소산된 후의 비 배수전단강도를 구하기 위해 제안한 식(4)는 Ko압밀상태에서도 비교적 잘 적용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 이들 두 식중의 원위치전단강도를 위한 한계상태간극수압정수 A.값은 조금 과압밀된 점토의 경우(OCR< 3) 표준압밀시험에 의해서 구할 것을 제안하였다.

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CPTu로부터 구한 시화지구 해성점토의 비배수 전단강도 (Undrained Shear Strength of Marine Clays of Shihwa Region Obtained from CPTu)

  • 장인성;김범상
    • Ocean and Polar Research
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    • 제25권spc3호
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    • pp.353-360
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    • 2003
  • Estimation of undrained shear strength $(S_u)$ of clayey soils from piezocone penetration test (CPTu), which has widely been known as one of very promising in situ test methods, requires piezocone factors. Empirical correlations are generally utilized to derive piezocone factors, but previous studies on the empirical piezocone factors are site-specific and in some cases need engineering characteristics, which should be obtained from additional laboratory tests. In this study, empirical cone factors were evaluated by comparing 6 CPTu results at Shihwa region in Korea with reference $S_u$ values obtained from field vane test (FVT). From previous CPTu results of other regions in Korea as well as the results herein, the correlations between piezocone factor, $N_{kT}$ and CPTu results were investigated and three simplified evaluation methods of $S_u$ using only CPTu results were presented. The $S_u$ values estimated by $(q_T-{\sigma}_v)/{\sigma}'_v$ method shows better matches with those obtained from laboratory tests for marine clays at Shihwa region.

서해안 저소성 점토질 실트 지반의 비배수 전단강도 평가 (Evaluation of Undrained Shear Strength for Clayey Silt with Low Plasticity from the West Coast)

  • 김석조;이상덕;김주현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권8호
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    • pp.15-25
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    • 2016
  • 화성 지역의 저소성 실트 지반에 대한 비배수 전단강도를 평가하기 위해 일련의 실내 및 현장 원위치 시험을 수행하였다. 저소성 지반에 대한 비배수 전단강도 산정을 위한 시험의 적용성을 분석하기 위해서 일축압축시험 및 간이 CU 시험을 실시하였으며, 저소성 실트 지반의 경우, 원지반에서 불교란 시료 채취가 적절하게 이루어진다 할지라고 시료 내부의 잔류유효응력이 매우 감소하게 되어, 일축압축강도가 현저하게 과소평가되는 결과가 얻어졌다. 따라서, 해성 점토 지반과 동일한 조건이 갖추어지도록 원위치 유효상재압으로 재압밀시킨 후, 전단시험에서 얻어진 간이 CU 강도, $s_{u(scu)}$의 75%를 설계 비배수 전단강도로 적용한다면, 원위치 전단강도를 적절하게 평가할 수 있는 것으로 분석되었다.

자가굴착식 프레셔미터 시험을 이용한 비배수 전당강도 산정 (Determination of Undrained Shear Strength of Clayey Soils from Self-Boring Pressuremeter Test)

  • 장인성;권오순;정충기;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.117-125
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    • 2000
  • 자가굴착식 프레셔미터 시험(Self-Boring Pressuremeter Test, SBPT)은 지반의 교란을 최소화할 수 있기 때문에 점성토의 비배수 전당강도($S_{u}$ )를 비교적 정확하게 평가할 수 있는 방법 중의 하나로 알려져 있으며, 많은 연구자들에 의하여 SBPT 결과로부터 $S_{u}$ 를 산정하는 여러 가지 방법들이 제안되었다. 본 연구에서는 국내 5개지역에서 총 33회의 SBPT를 수행한후, 기존에 제안된 여러 가지 방법들을 이용하여 $S_{u}$ 를 산정하고, 그 중 변형률 경화 거동을 보이는 지반에서의 $S_{u}$ 를 동일 현장에서 수행한 현장베인시험 결과와 비교. 분석하여 각 방법들의 적용성과 신뢰성을 분석하였다. 그리고, $S_{u}$ 산정 결과에 대한 프레셔미터 멤브레인의 유일한 길이의 영향을 수치해석으로 분석하였으며, 그 결과를 이용하여 기존의 접선영 방법(Subtangent method)을 보정하는 식을 제안하였다. 새로이 보정된 방법으로 산정한 $S_{u}$ 를 현장베인시험 결과와 비교하여 개선 효과를 확인하였다.

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정규압밀점토의 비배수 전단강도에 대한 이방압밀효과 (Effects of an Anisotropic Consolidation on the Undrained Shear Strength of a Normally Consolidated Clay)

  • 강병희;윤호창
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권1호
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    • pp.63-70
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    • 1994
  • 수평지반내의 한 지점에 대한 원위치의 압밀상태는 $K_0$-이방압밀 되어있으며 토압계수 $K_0$값은 흙의 성질과 옹력이력에 따라 다르다. $K_0$-이방정규압밀점토지반의 원위치 비배수전단강도를 등방압밀시헙에 의해서 추정하기 위하여 4가지의 압밀응력비($K={\sigma}'_{3c}/{\sigma}'_{1c}$)로서 이방압밀시킨 비배수전단시험을 시행하여 ($S_u/{\sigma}'_{1c})_{CKU}=\alpha(S_u/{\sigma}'_{1c})_{CIU}$로 나타내는 강도비 $\alpha$와 압밀응력비 K의 관계를 나타내었다. 시험결과 강도비 $\alpha$는 압밀웅력비가 클수록 증가하고 내부마찰각$\Phi'$$\Phi'_{CKU}/\Phi'_{CIU}/$비도 압밀 응력비가 클수록 동시에 증가한다.

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Influence of coarse particles on the physical properties and quick undrained shear strength of fine-grained soils

  • Park, Tae-Woong;Kim, Hyeong-Joo;Tanvir, Mohammad Taimur;Lee, Jang-Baek;Moon, Sung-Gil
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권1호
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    • pp.99-105
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    • 2018
  • Soils are generally classified as fine-grained or coarse-grained depending on the percentage content of the primary constituents. In reality, soils are actually made up of mixed and composite constituents. Soils primarily classified as fine-grained, still consists of a range of coarse particles as secondary constituents in between 0% to 50%. A laboratory scale model test was conducted to investigate the influence of coarse particles on the physical (e.g., density, water content, and void ratio) and mechanical (e.g., quick undrained shear strength) properties of primarily classified fine-grained cohesive soils. Pure kaolinite clay and sand-mixed kaolinite soil (e.g., sand content: 10%, 20%, and 30%) having various water contents (60%, 65%, and 70%) were preconsolidated at different stress levels (0, 13, 17.5, 22 kPa). The quick undrained shear strength properties were determined using the conventional Static Cone Penetration Test (SCPT) method and the new Fall Cone Test (FCT) method. The corresponding void ratios and densities with respect to the quick undrained shear strength were also observed. Correlations of the physical properties and quick undrained shear strengths derived from the SCPT and FCT were also established. Comparison of results showed a significant relationship between the two methods. From the results of FCT and SCPT, there is a decreasing trend of quick undrained shear strength, strength increase ratio ($S_u/P_o$), and void ratio (e) as the sand content is increased. The quick undrained shear strength generally decreases with increased water content. For the same water content, increasing the sand content resulted to a decrease in quick undrained shear strength due to reduced adhesion, and also, resulted to an increase in density. Similarly, it is observed that the change in density is distinctively noticeable at sand content greater than 20%. However, for sand content lower than 10%, there is minimal change in density with respect to water content. In general, the results showed a decrease in quick undrained shear strength for soils with higher amounts of sand content. Therefore, as the soil adhesion is reduced, the cone penetration resistances of the FCT and SCPT reflects internal friction and density of sand in the total shear strength.

호남고속철도 계획노선에서의 피에조콘 관입시험(CPTu)에 의한 연약지반 특성 평가 (Estimation of Soft Ground Characteristics using the Piezo-Cone Penetration Tests(CPTu) on Honam High-Speed Railway Planning Line)

  • 이일화;권오정;권진수;민경남
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1796-1801
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    • 2007
  • Piezocone penetration testing(CPTu) results such as cone resistance$(q_c)$, sleeve friction$(f_s)$, and pore pressure(u), have been carried out at 5 sites in Honam high-speed railway areas of Korea, in order to continuously estimate the characteristics of soil layers and the undrained shear strength$(S_u)$ in a soft ground. For the applications of the conventional CPTu results to undrained shear strength, the cone factors$(N_{kt})$ were deduced based on Field vane tests, and Monte-Carlo Simulation(MCS). Moreover the correlations of the undrained shear strength of CPTu by soil depths were compared and revised with the results of triaxial compression(UU test), field vane and Dilatometer tests(DMT). The depths of soft foundation at 5 sites in Honam high-speed railway areas were calculated based on the results of the various field tests in addition CPTu. The applicability of CPTu for a soft foundation criterion referred to the criteria of high-speed railway and related agencies in Korea was evaluated.

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