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자가굴착식 프레셔미터 시험을 이용한 점성토의 압밀특성 산정
Determination of Consolidation Characteristics of Clayey Soils from the Self-boring Pressuremeter Test

장인성   (한국해양연구원 연안항만공학연구본부CC0186912  ); 정충기   (서울대학교 공과대학 토목공학과UU0000691  ); 김명모   (서울대학교 공과대학 토목공학과UU0000691  ); 조성민   (한국도로공사 연구개발실CC0186802  );
  • 초록

    자가굴착식 프레셔미터를 이용한 변형률 유지 시험은 점성토 지반의 수평방향 압밀계수를 추정하는데 있어 효과적으로 사용되고 있다. Clarke등(1979)이 제시한 일반적인 해석 방법은 여러 가지 단순화한 가정으로 인해 압밀계수산정에 문제점을 내포하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 실제 시험 과정 및 조건들을 최대한 반영하기 위하여 프레셔미터 시험기의 유한한 길이, 계파시의 부분배수, 소산시험 시작시의 공동 변형률 등의 여러 가지 해석 조건들이 초기 과잉간극수압의 분포 및 소산 거동에 미치는 영향을 고려한 유한요소해석을 수행하였다. 그 결과, 수평방향 압밀계수를 추정하는데 필요한 50% 압밀도에서의 시간계수를 제안하였고, 이를 국내 2개 현장에서 수행한 변형률 유지시험에 적용하여 압밀계수를 산정하고, 다른 현장 시험 및 실내시험 결과와 비교.분석하여 그 적용성을 확인하였다.


    The strain holding test(SHT) or the sell-boring pressuremeter test(SBPT) has been effectively utilized to determine the horizontal coefficient of consolidation $(c_h)$ of clayey soils. However, a commonly used procedure proposed by Clarke et al.(1979) can lead to an erroneous estimation of $(c_h)$ because of its simplified assumptions. This paper deals with numerical analyses based on realistic test conditions of the generally accepted testing procedure, and .using the most commonly used type of pressuremeter. The effects of pressuremeter geometry, partial drainage during cavity expansion, and the cavity strain level for the holding test are investigated with the radial distributions of the initial excess pore pressure and their dissipation rate. Based on the results of the numerical analyses, the curve of the time factor for the 50% degree of consolidation( $T_{50}$ ) needed to estimate $(c_h)$ is proposed. Comparisons are made between $(c_h)$ values estimated from the SHT or the SBPT and those obtained from other in situ and laboratory tests performed at two sites in Korea. These results suggest the improved capability of the $T_{50}$ curve proposed herein.


  • 주제어

    Horizontal coefficient of consolidation $(c_h)$ .   Numerical analysis .   Self-Boring Pressuremeter Test(SBPT) .   Strain holding test(SBPT) .   Time factor.  

  • 참고문헌 (12)

    1. 유한요소 해석을 이용한 SBP시험의 결과해석 - 점토성 지반의 압밀 특성 , 장인성;정충기 , 99가을 학술발표회 논문집 / v.,pp.67-74,
    2. Some effects of rate of loading and drainage on pressuremeter tests in clay , Fahey, M.;Carter, JP. , Proc. of Speciality geomechanics symposium on interpretation of field testing for design parameters, Adelaide / v.,pp.50-55,
    3. In situ measurements of soil properties with the pressuremeter , Gibson, R. E.;Anderson, W. F. , Civil Engng Public Wks. Rev. / v.56,pp.615-618,
    4. A theoretiocal study of pore pressure generation and dissipation around the pressuremeter , Baguelin, F. J.;Frank, R. A.;Nahra, R. , Proc 2nd Int. Symp. Pressuremeter Marine Appl. / v.,pp.169-186,
    5. The effect of pressuremeter geometry on the results of tests in clay , Houlsby. G.T;Carter. J.P , Geotechnique / v.43,pp.567-576,
    6. ABAQUS , ABAQUS manual(Version 5.8) / v.,pp.,
    7. In situdetemination of the consolidation characteristics of saturated clay , Clarke, B. G.;Carter, J. P.;Wroth, C. P. , Proc 7th Eur. Conf Soil. Mech / v.2,pp.207-213,
    8. Consolidation characteristics of Rio de Janeiro soft clay , Lacerda, W. A.;Costa-Filho, L. M.;Durate, A. E. R. , Proceeding of Internationa Symposium on Soft Clay / v.,pp.231-243,
    9. Evaluation of strength and consolidation characteristics of clayey soils using CPTu and SBPT , Jang, I. S. , Ph. D thesis, Seoul National University / v.,pp.128,
    10. New developments in field and laboratory testing of soils. Stete-of-the art report , Jamiolkovski, M.;Ladd, C. C.;Germaine, J. T.;Lancellotta, R. , Proceeding of the 11th International Conference on Soil Mechanics and foundation Engineering / v.1,pp.57-153,
    11. An analytical study of the cone penetration test in clay , Teh, C. I.;Houlsby, G. T. , Geotechnique / v.41,pp.17-34,
    12. An analytical solution for the consolidation around a driven pile , Randolph, M. F.;Wroth, C. P. , Int. J. Numer Mech. Geomech. / v.3,pp.217-230,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. 2004. "Determination of Horizontal Coefficient of Consolidation from the Self-boring Pressuremeter Holding Test by Considering Pore Pressure Dissipation Trend" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 20(3): 151~159     
    2. Jeon, Sang-Soo ; Kim, Doo-Seop ; Jang, Yang-Won 2007. "Numerical Analysis of the Nail Behavior Considering Resisting Bending Moment" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 23(10): 85~96     

 저자의 다른 논문

  • 장인성 (33)

    1. 2001 "국내 점성토 지반의 피에조콘 계수" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 17 (6): 15~24    
    2. 2002 "일정변형률 압밀시험을 이용한 방사배수 조건하에서의 압밀해석" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 18 (4): 147~157    
    3. 2003 "연약지반방파제의 설계를 위한 안전율 평가" 韓國海岸海洋工學會誌 = Journal of Korean society of coastal and ocean engineers 15 (4): 197~206    
    4. 2003 "모래질 갯벌의 지반공학적 특성 및 인공갯벌의 안정성" 韓國海岸海洋工學會誌 = Journal of Korean society of coastal and ocean engineers 15 (2): 127~137    
    5. 2003 "CPTu로부터 구한 시화지구 해성점토의 비배수 전단강도" Ocean and polar research 25 (suppl3): 353~360    
    6. 2003 "연약지반 방파제의 시공성능 및 장기침하에 관한 실험적 평가" Ocean and polar research 25 (suppl3): 385~392    
    7. 2004 "석션파일을 이용한 해양$\cdot$항만 구조물" 콘크리트학회지 = Magazine of the Korea Concrete Institute 16 (6): 20~25    
    8. 2004 "Newmark 변위법을 이용한 중력식 안벽의 지진변위 산정" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 20 (8): 123~133    
    9. 2004 "모형의 모형화 기법을 이용한 1g 진동대 실험을 위한 상사법칙의 유효성 검증" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 20 (9): 91~103    
    10. 2005 "잔교식 안벽에서 말뚝 두부형식에 따른 내진성능 평가" 韓國海岸海洋工學會誌 = Journal of Korean society of coastal and ocean engineers 17 (2): 70~79    
  • 정충기 (63)

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