CPT를 이용한 액상화 평가법

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CPT를 이용한 액상화 평가법 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 액상화

2. 액상화 예측 기법

3. 원위치 시험에 의한 액상화 평가 기법

4. 원위치 시험법의 비교

참고문헌

본문내용

응력 이력, 지층의 연대 등에 영향을 받기 때문이다. 이 방법은 값은 지진파 관측을 위한 크로스 홀이나 다운홀 방법, 그리고 Seismic 콘 관입시험 등을 통해서 정확히 측정할 수가 있고, SPT나 CPT를 관입하기가 힘든곳이나 시료 채취가 어려운 곳, 보링 해서는 안되는 지역등에서 쉽게 쓰여질수 있고, 작은 인원으로 시험이 가능하다는 점 그리고, 값은 직접적으로 작거나 중간정도의 전단변형에서 동적 지반응답(dynamic soil response)의 분석작업에 필요한 미소 변형 전단 탄성계수와 직접 관련되어 있다는 이점이 있다.
하지만, 이 방법은 미소변위의 측정에 맞게끔 만들어졌지만 실제 액상화는 커다란 변형을 유발하는 현상이고, 이 방법만으로는 흙을 분류하거나 액상화가 일어나지 못하게 하는 충분한 점토분의 함유등에 대해서는 알아 낼 수가 없다는 단점이 있다.
3.4.2 Becker 관입 시험 (BPT)
SPT와 CPT는 자갈이 많은 지반에서는 그 신뢰성이 많이 떨어지게 된다. 이러한 약점을 보완하기 위해서 많은 연구가들은 큰 직경을 가진 관입시험기의 개발에 매달렸고 이렇게 만들어져 시험되는것이 BPT이다. Becker 관입 저항은 케이싱을 300mm 관입시키는데 필요한 타격횟수로 나타낸다. 하지만 BPT는 아직 표준화 되어 있지 못해, 여러 가지 방법의 장비와 방법이 쓰이고 있다. 이것 때문에 액상화 저항을 직접적으로 판단하는 방법이 개발되어 있지 못하고 경험에 의한 상관식으로 평형 SPT의 타격횟수로 평가한다.
3.4.3 DMT
그림 14의 도표를 이용 (수평 응력 지수)를 가지고 액상화에 대해 평가한다. (14)
여기서
는 pre-insertion pore pressure
는 pre-insertion overburden stress
DMT를 이용해서 구하는 값은 수평응력, OCR, 그리고 시멘테이션과 연관되어 있다. 이런 이유로 액상화의 평가에 DMT가 이용되고 있는 것이다.
그림 12. 전단파 속도를 이용한 액상화의 평가
(a) (b)
그림 13. 보정 becker 관입저항 NBC와 보정 SPT 값의 관계도표
(a) Harder and Seed(1986) (b) Harder(1996)
그림 14. 를 이용한 CSR의 평가
4. 원위치 시험법의 비교
이상에서 살펴 보았듯이 CPT는 가장 정확히 흙의 지질 상태를 파악할 수 있고, 액상화 저항에 대한 사전 판단을 가능하게 한다. 비록 SPT가 더 널리 사용되고 있고, 보다 정확한 액상화의 판단을 가능하게 하는 흙의 세립분 함유량이나 또는 흙의 특성을 알아낼수 있는 교란된 시료도 제공한다. 전단파속도를 이용한 방법은 SPT나 CPT를 이용해서 판단하기 곤란한 자갈질 토의 미소변위 구성관계를 평가하는데 기본이 되는 정보를 제공한다. BPT는 자갈로 이루어진 현장에서 주로 이용되는데 SPT를 이용해서 평가하는데 그 상관 관계가 상당히 대략적이다. 실제 현장에 적용할 때에는 위에서 말한바와 같이 각각의 현장에 알맞은 장비를 이용하여 흙의 지질 상태와 액상화에 대한 저항 둘 다를 적절히 확인할 수 있는 장비를 선택하여 지반 조사를 행아여야만 한다.
현재까지의 현장 시험기를 이용한 액상화 평가에서 사면 아래쪽과 경사가 6%이상되는 제방등에는 잘 맞지가 않는다. 그리고, 이러한 지역에서의 액상화 평가에 더 많은 연구가 이루어져야 하겠다.
표 3. 원위치 시험법의 비교((modified from Seed et al., 1985)
원위치 시험 방법
SPT
CPT
전단파속도
BPT
DMT
액상화 지역에서의 실측데이타 양
풍부
풍부
제한됨
적음
적음
응력 변형율 거동
부분배수, 대변위
배수, 대변위
미소변위
부분배수, 미소변위
배수, 미소변위
데이터의 정확성
Poor to Good
Very Good
Good
Poor
Good
흙의 변화 판단
Good
Very Good
fair
fair
Very Good
시험에 적당한 흙의 종류
자갈질을 제외한 지역
자갈질을 제외한 지역
모든 흙
주로 자갈질
자갈질을 제외한 지역
시료의 제공여부
Yes
No
No
No
No
측정가능한 것
soil index 측정
soil index 측정
Engineering property
soil index 측정
soil index 측정
참고문헌
1. 한국지반공학회. (1997). 진동 및 내진설계, pp. 451-494
2. Dec, (1995). Liquefaction Resistance Using CPT and Field Case Histories, ASCE, Geothchnical Engineering NO.12
3. Gryan F. Ulrich, Julio E. Valera. (1995). International Symposium on Cone Penetration Testing, Experiences Using CPT Data for Assessing Liquefaction Potential of Mine Tailings, pp. 601-606
4. Karl Terzaghi, Palph B. Peck, Gholamreza Mesri. (1995). Soil Mechanics in Engineering Practice 3ed, pp. 51-69, 167-187, 312-319
5. Kohji Tokimatsu et al. (1995). International Symposium on Cone Penetration Testing, Field Correlation of Soil Liquefaction Based on CPT Data, pp. 583-588
6. Richard s. Olsn, Joseph P. Koester. (1995). International Symposium on Cone Penetration Testing,Prediction of Liquefaction Resistance using the CPT, pp. 251-256
7. Robertson & Dr. R. G. Campanella. (1995). Guideline for Geotechnical Design Using CPT and CPTU, pp. 162-173

키워드

CPT,   액상화 ,   현장시험