미소지진 계측기록을 활용한 동적응답해석에 의한 댐 사력존 전단파속도 산정

하익수,이수권,Ha, Ik Soo,Lee, Soo Gwun 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.1

본 연구의 목적은 국내 사력댐에서 상시적으로 얻어지는 미소지진 계측기록을 적극 활용하여 댐 사력재료의 전단파속도를 산정하고 산정방법의 실효성을 확인하는 것이다. 이를 위하여 현재 운영 중인 횡성댐과 소양강댐에서 계측된 미소지진기록 분석으로부터 얻어진 각 댐의 고유주기와 댐 기초부에서 계측된 가속도 시간이력을 입력하중으로 한 반복적인 동적수치해석을 수행하여 계산한 고유주기 사이의 적합조건을 만족시키는 방법으로, 사력존의 심도별 전단파속도를 산정하였다. 이러한 방법으로 산정된 전단파속도는 동일댐에 대하여 다른 지진 기록을 이용하더라도 일관된 결과를 보여줌을 확인하였고, 현장탐사 결과와 기존의 경험적 연구결과와 비교하여 그 실효성도 확인되었다. 실용적인 측면에서, 지진계가 설치된 댐이나 저수지에 대한 직접 조사가 불가하거나 예비해석 차원해서 사력존의 동적물성 확보가 필요한 경우, 본 연구에서 제시된 방법은 충분히 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. The objective of this study is to estimate shear wave velocity of rockfill materials by making practical use of the micro-earthquake records which are ordinarily obtained at a domestic rockfill dam and to verify its applicability. Micro-earthquake records were obtained at the site of Heongseong dam and Soyanggang dam, which are the existing multi-purpose dams in Korea. In the previous study, the fundamental periods of each dam were already evaluated by analyzing the response spectrum of the observed records. In this study, numerical analyses varying shear moduli of rockfill zone were carried out using the acceleration histories measured at the abutment as input ground motions. From comparison between the fundamental periods calculated by numerical analyses and measured records, the shear wave velocities with depth were estimated. It is found that the effect of different earthquake events on shear wave velocity estimation for the target dam materials is negligible and the shear wave velocity can be consistently evaluated. Furthermore, comparing the shear wave velocity with the previous researchers' empirical relationships and field test results, applicability of suggested method is verified. Therefore, in case that it is impossible to conduct field tests and estimation is preliminary, the suggested method can be practically used.

인공발파진동실험을 이용한 흙댐 축조재료의 전단파속도 산정

하익수,김남룡,임정열,Ha, Ik-Soo,Kim, Nam-Ryong,Lim, Jeong-Yeul 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.2

본 연구의 목적은 인공 발파진동실험을 이용하여 흙댐 축조재료의 전단파속도를 추정하고 산정 방법의 실효성을 확인하는 것이다. 이를 위하여 운영 중인 성덕댐에 대하여 국내 최초로 실대규모 근접 발파진동 실험을 수행하였다. 장약량과 발파 시추공심도를 4가지 유형으로 달리한 발파진동을 유발시키고, 각 유형별 발파 시에 폭원에 인접한 기반암노두와 댐 정상부에서 가속도를 각각 계측하였다. 발파진동실험으로부터 댐 정상부에서 얻어진 계측기록을 주파수 분석하여 대상댐의 고유진동수를 산정하고, 계측된 가속도기록으로 산정한 고유진동수와 기반암에서 계측한 발파파 가속도를 입력하중으로 한 반복적인 동적수치해석을 수행하여 계산한 고유진동수를 일치시키는 방법으로, 흙댐 성토재료의 심도별 전단파속도를 추정하였다. 산정된 대상댐 성토재료의 전단파속도는 발파유형에 영향을 받지 않고 일관성 있는 결과를 산정함을 확인하였고, 기존의 경험적 연구결과와 비교하여 그 실효성도 확인하였다. 이로부터 지진계가 설치되지 않아 실지진 계측기록을 이용할 수 없는 중소규모 댐의 경우, 인접발파에 따른 발파진동계측기록에 대한 분석으로도 댐 축조재료의 전단파속도를 실효성 있게 추정할 수 있음을 확인하였다. The objective of this study is to estimate shear wave velocity of earth dam materials using artificially generated vibration from blasting events and to verify its applicability. In this study, the artificial blasting and vibration monitoring were carried out at the site adjacent to Seongdeok dam, which is the first blasting test for an existing dam in Korea. The vibrations were induced by 4 different types of blasting with various depths of blasting boreholes and explosive charge weights. During the tests, the acceleration time histories were recorded at the bedrock adjacent to the explosion and the crest of the dam. From frequency analyses of acceleration histories measured at the crest, the fundamental frequency of the target dam could be evaluated. Numerical analyses varying shear moduli of earth fill zone were carried out using the acceleration histories measured at the bedrock as input ground motions. From the comparison between the fundamental frequencies calculated by numerical analyses and measured records, the shear wave velocities with depth, which are closely related to shear moduli, could be determined. It is found that the effect of different blasting types on shear wave velocity estimation for the target dam materials is negligible and the shear wave velocity can be consistently evaluated. Furthermore, comparing the shear wave velocity with the previous researchers' empirical relationships, the applicability of suggested method is verified. Therefore, in case that the earthquake record is not available, the shear wave velocity of earth dam materials can be reasonably evaluated if blasting vibration test is allowed at the site adjacent to the dam.

포항지진 액상화 현상 분석을 통한 국내 액상화 평가 기준의 개정 타당성 검토

하익수,오이태,Ha, Ik-Soo,Oh, I-Tae 한국지반공학회 2020 한국지반공학회논문집 Vol.36 No.4

본 연구의 목적은 2017년 포항지진 시 액상화가 관측되었거나 액상화 가능성이 높은 부지 5곳에 대하여, 국내에서 통상적으로 적용해 왔던 액상화 평가 기준과 최근 개정된 평가 기준을 적용하여 액상화 평가를 실시하고, 이러한 이론적인 액상화 평가 결과와 대상 부지에서의 실제 액상화 발현여부를 비교·검토함으로써, 개정된 액상화 평가 기준의 타당성을 검토하는 데에 있다. 액상화 평가를 위한 해석지진은 기존 국내에서 통상적으로 사용해 온 지진파와 포항 실지진파를 사용하였고, 해석지진의 최대지반가속도 크기는 0.097g~0.2713g 범위의 값을 적용하였다. 해석결과로부터, 기존 국내에서 통상적으로 적용해 왔던 구조물기초설계기준(2016)에 제시된 액상화 평가 기준의 개선점을 제시하고, 2018년에 개정된 내진설계일반에 제시된 액상화평가 기준의 기존 기준대비 개정 사항의 상대적 타당성을 평가해 보았다. In this study, liquefaction evaluation was performed by applying liquefaction evaluation criteria commonly applied in Korea and recently revised evaluation criteria to five sites where liquefaction was observed or potential for liquefaction was high during the 2017 Pohang earthquake. The purpose of this study is to examine the validity of the revised domestic liquefaction evaluation criteria by comparing and reviewing the results of the theoretical liquefaction evaluation with the actual liquefaction occurrence at the sites. For the analysis of earthquakes for the evaluation of the liquefaction, the actual Pohang earthquake wave, as well as the waves that was conventionally used in Korea, was used. The magnitude of the peak ground acceleration of analysis earthquake varied from 0.097 g to 0.2713 g. From the analysis results, the validity of the liquefaction evaluation criteria presented in the 2016 Foundation Design Criteria, which has been commonly applied in Korea, was evaluated. From the evaluation results, the improvement of the existing criteria was suggested, and the suitability of revised items of liquefaction evaluation criteria presented in the Seismic Design General established in 2018 was confirmed.

3차원 수치해석을 이용한 기계진동을 받는 단말뚝의 허용 연직지지력 산정방법 검토

하익수,한진태,Ha. Ik Soo,Han. Jin-Tae 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.5

본 연구에서는 국내에서 통상적으로 적용하고 있는 플랜트 진동기기초의 연직지지력 산정 방법의 타당성을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 현재 작동중인 진동기계를 지지하고 있는 군말뚝 기초 중 단일 말뚝을 대상으로, 경험적 지지력 산정식을 이용하여 말뚝-지반의 상호작용을 고려할 수 있는 3차원 단말뚝 하중-변위 거동 수치모형을 구성하였다. 구성된 수치모형에 대하여 허용하중까지 축방향 정하중을 재하한 후, 추가로 단말뚝 두부에 기계 진동을 가하는 3차원 동적해석을 수행하여, 기계진동에 의해 추가적으로 말뚝 두부에 발생할 수 있는 연직하중을 산정하였다. 해석결과, 기계진동에 의해 발생하는 추가적인 동적하중은 정적 허용하중의 약 13% 정도로 나타나, 모든 진동 및 지반조건에 대하여 동적하중이 정적 사용하중의 100%로 증가된다고 간주하고 설계하는 국내 설계 관행은 지극히 보수적이며 과다설계로 이어질 수 있음을 보여주었다. In this study, the applicability of the method for evaluating the axial bearing capacity of a single pile subjected to machine vibration, which is generally applied in Korea, is examined. Firstly, the 3D model for the load-displacement behavior of a single pile, which is one of the group pile supporting a rotating machine, was constituted. In the constituted numerical model, the soil-pile interaction was considered by using the empirical formulae for evaluating axial bearing capacity and conducting the repeated numerical analyses. After the model was statically loaded to the allowable bearing load in static numerical analysis, the axial vibration due to machine vibration was added to the pile top in dynamic numerical analysis. From these procedures, the additional axial dynamic load caused by machine vibration was computed. From the analysis results, it was found that the additional dynamic load caused by machine vibration was about 13% of the allowable static load and it was thought that the domestic design concept, assuming that the additional dynamic load due to machine vibration equals to the allowable static load, is excessively conservative.

파괴확률론을 이용한 양압력을 받는 지하구조물의 안정성 평가

하익수(Ha Ik Soo),윤현석(Yoon Hyun Suk),정영훈(Jung Young Hoon),박찬훈(Park Chan Hoon),정충기(Chung Choong Ki),김명모(Kim Myoung Mo) 대한토목학회 2000 대한토목학회 학술발표회 논문집 Vol.2000 No.2

댐높이-여유고율 관계에 의한 저수지 지진파괴확률 추정

하익수(Ha, Ik Soo) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

동적수치해석을 이용한 액상화로 인한 철도제방 피해도 평가법 개발 연구

하익수(Ha, Ik-Soo) 한국지반공학회 2022 한국지반공학회논문집 Vol.38 No.11

국내와 같은 중약진 지역에서 미소지진 계측기록으로 댐과 저수지의 고유주기를 산정할 수 있는 방법은 무엇입니까?

하익수(Ik-Soo Ha) 대한토목학회 2013 대한토목학회지 Vol.61 No.2

3차원 지진응답해석에 의한 사력댐의 가속도 응답특성 : 정상부 가속도 증폭 특성

하익수(Ha Ik Soo),이종욱(Lee Jong Wook),오병현(Oh Byung Hyun) 대한토목학회 2009 대한토목학회 학술대회 Vol.2009 No.10

단기적 락필댐 침하량에 영향을 미치는 사력재료 입력물성들에 대한 민감도분석

하익수(Ha Ik Soo),서민우(Seo Min Woo),정우성(Jung Woo Sung),오병현(Oh Byung Hyun) 대한토목학회 2005 대한토목학회 학술대회 Vol.2005 No.10