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        • 국내관측 강지진동을 이용한 부지지반증폭 특성 연구(울진 및 백령도 지진)

          권용정(Yong-Jeong Kwon),강태범(Tae-Beom Kang),홍승민(Seung-Min Hong),김준경(Jun-Kyung Kim) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2009 No.9

          주파수 영역에서 H/V 스펙트럼 비를 구하는 방법은 부지 지반증폭함수를 평가할 때 자주 사용되는 방법이다. 이 방법은 Nakamura에 의해 처음으로 제시되었으며 주로 표면파를 이용하였다. 본 논문에서는 H/V 스펙트럼 비를 분석한 결과를 이용하여 국내에 분포되어 있는 지진관측 부지의 지반증폭 특성을 분석하였으며 이를 위해 백령도(2003/03/30) 및 울진(2004/05/29) 지진으로부터 관측된 S 및 Coda에너지 지반진동 자료가 이용되었다. 분석결과 대부분의 지진관측소에서 H/V 스펙트럼 비는 저주파수 대역에서 고주파수 대역에 비해 비교적 안정적인 지반증폭특성을 보여주었고, 고유주파수 및 고주파수 대역에서 서로 다른 지반증폭 특성을 보여주었다. 특히 각각 관측소 부지의 고유주파수는 각 관측소의 지진자료의 질에 따라 좌우되므로 정확한 분석이 필요하다. 또한 고주파수에서 지반증폭 값이 각 관측소에 따라 비교적 큰 변화를 보인다. 지반증폭 특성 자체도 부지에 대해 중요한 정보를 제고한다는 점에서 중요하지만 관측된 지반진동 자료를 이용하여 지진원 및 지각감쇠 특성 요소를 분석할 경우 결과 값의 왜곡을 피하기 위해 지반증폭 정보를 제거하면 신뢰성이 보다 향상된 값을 얻을 수 있다.

        • KCI등재

          수평재하시험 역해석을 통한 수평지반반력계수 산정

          류수용(Ryu, Soo-Yong),곽노경(Kwak, No-Kyung),박민철(Park, Min-Chul),정상국(Jeong, Sang-Guk),이송(Lee, Song) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.8

          수평하중을 받는 말뚝의 해석에서 수평지반반력계수(kh)의 결정이 중요하나 시간과 비용 등의 문제로 기존의 제안식을 이용하여 수평지반반력계수를 산정하고 있어 말뚝기초의 거동을 상이하게 평가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 수평재하시험결과를 이용한 Chang 방법 및 수치해석 역해석 방법으로 수평지반반력계수를 산정하여 기존 제안식과의 상관성을 비교·분석하여 적정성 및 신뢰성을 규명하였다. 수평재하시험에 의한 수평지반반력계수 분석결과는 Chang 방법으로 산정된 값이 역해석에 의한 방법에 비해 과소평가 되었다. 그리고 도로교 표준시방서 방법으로 산정 시 지반의 변형계수는 Eo≒1,400∼1,600N 적용하는 경우 수평재하시험에 의한 수평지반반력계수와 유사한 범위를 가지는 것으로 확인되었다. Even though decision of coefficient of horizontal subgrade reaction is important in analysis for pile under lateral load, the behavior of pile under lateral loading is estimated differently due to using established suggestion. Therefore this study estimates coefficient of horizontal subgrade reaction by using Chang’s method or numerical inverse analysis method with the result of lateral load test. Then this study investigates the adequacy and reliability for coefficient of horizontal subgrade reaction. The analytical results of coefficient of horizontal subgrade reaction with lateral load test showed that coefficient of horizontal subgrade reaction with Chang’s method was underestimated as compared with inverse analysis. Deformation modulus of foundation by Standard Specifications for Highway Bridges and Eo≒1,400∼1,600N showed similar range like range of coefficient of horizontal subgrade reaction with lateral load test.

        • KCI등재

          국내 초연약지반의 비배수전단강도 특성 및 개량표준관입시험기 개발

          정혁상(Jung Hyuksang),조창구(Cho Changkoo),천병식(Chun Byungsik) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.6

          본 연구에서는 국내 초연약지반의 비배수전단강도 특성파악을 위해 남해안 일대 초연약지반 5개 현장에서 표준관입시험, 베인전단시험, 콘관입시험을 실시하여 분석하였고, 초연약지반상에서 적용 가능한 개량표준관입시험기를 개발한 내용을 다루었다. 연구결과 초연약지반(N값 2미만)의 비배수전단강도는 표준관입시험의 결과를 선행연구자들이 제안한 식으로 비배수전단강도를 환산했을 경우 12.5㎪ 이하, 현장시험에서의 베인전단강도 분석결과 50㎪ 이하, 콘관입시험결과 65㎪ 이하의 범위에 있는 것으로 나타났다. 원위치시험의 결과가 표준관입시험의 결과를 비배수전단강도로 환산한 값보다 높게 나타났고 초연약지반의 비배수 전단강도는 실질적으로 상당히 폭넓은 전단강도의 범위를 가지고 있는 것으로 분석되었다. 또한 개량표준관입시험기에 의한 Nm값과 베인전단시험에 의한 비배수전단강도와의 상관관계는 Su=1.76Nm-10.47, 콘관입시험에 의한 비배수전단강도와의 상관관계는 Su=1.82Nm-9.71로 분석되었다. In this study, SPT, FV, and CPT tests were performed at five very soft grounds in southern coast of Korea to characterize the Su of very soft ground. In addition, a new modified SPT that is applicable to very soft ground was developed. Tests results showed that in very soft ground (N<2), the Su was lower than 12.5 ㎪ using the empirical N-Su correlation, and lower than 50 ㎪ and 65 ㎪ using vane shear test and CPT, respectively. It was shown that the results of in-situ tests were higher than those estimated from the N-Su correlation, and it was also demonstrated that the range of estimated Su was quite wide. New correlations that relate the modified SPT Nm with Su from FV and CPT were developed, which are Su=1.76Nm-10.47 and Su=1.82Nm-9.71, respectively.

        • KCI등재

          수치지도를 활용한 탄성파탐사 자료와 시추조사 자료의 지구통계학적 통합 분석

          김한샘(Hansaem Kim),김정준(Jeongjun Kim) 한국지반환경공학회 2014 한국지반환경공학회논문집 Vol.15 No.3

          대규모 건설공사, 토목공사 시 지반 특성 파악을 위해 주로 수행되는 시추조사는 명확하고 확실한 지반정보를 제공한다는 장점이 있지만 좌표 공간상 지점마다 수행되기 때문에 현장 전체의 지반특성 파악이 어렵다. 이에 반해 탄성파, 중력파 등을 이용하는 물리탐사는 시추조사와는 달리 연속적인 단면의 정보를 제공하고 넓은 지역의 지반특성을 파악할 수 있다는 장점을 가지고 있는 반면 측정값의 지반공학적 상관성이 불확실하기 때문에 지반 특성을 직접적으로 결정하기에는 적합하지 않다는 단점이 있다. 따라서 대상 부지의 정확한 지반정보 파악을 위해서는 두 가지 이종 지반조사 자료, 즉 물리탐사자료와 시추조사 자료를 상호 보완하여 이용하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 이종 지반조사의 통합분석 기법을 제안하였으며, 분석 방법의 정확성과 신뢰성을 높이기 위하여 수치지도를 도입하였다. 수치지도를 사용하여 시험, 조사 단계에서 발생할 수 있는 지반고의 오차를 보정하였으며, 표고와 기울기를 분석하여 대상분석 영역 설정의 지표로 사용하였다. 다음으로 탄성파의 속도분포 단면 등고선을 디지타이징(digitizing)하고 지구통계학적 방법인 크리깅(kriging)을 이용하여 3차원으로 공간보간하였으며, 이를 시추조사와 결합하여 각 토층 경계 별 평균탄성파 속도를 도출하였다. 자료를 도출하는 과정에서 이상치 분석을 수행하여 결과의 신뢰성을 높였으며, 최적화된 평균 탄성파 속도를 활용하여 3차원 층상 정보를 결정할 수 있는 통합 분석 기법을 수립하였다. 최종적으로 수립된 통합분석 기법을 A댐 비상여수로 건설현장에 적용하였다. Borehole investigation which is mainly used to figure out geotechnical characterizations at construction work has the benefit that it provides a clear and convincing geotechnical information. But it has limitations to get the overall information of the construction site because it is performed at point location. In contrast, geophysical measurements like seismic survey has the advantage that the geological stratum information of a large area can be characterized in a continuous cross-section but the result from geophysics survey has wide range of values and is not suitable to determine the geotechnical design values directly. Therefore it is essential to combine borehole data and geophysics data complementally. Accordingly, in this study, a three-dimensional spatial interpolation of the cross-sectional distribution of seismic refraction was performed using digitizing and geostatistical method (krigring). In the process, digital map were used to increase the trustworthiness of method. Using this map, errors of ground height which are broken out in measurement from boring investigation and geophysical measurements can be revised. After that, average seismic velocity are derived by comparing borehole data with geophysical speed distribution data of each soil layer. During this process, outlier analysis is adapted. On the basis of the average seismic velocity, integrated analysis techniques to determine the three-dimensional geological stratum information is established. Finally, this analysis system is applied to dam construction field.

        • 부산시 도심하천 유기퇴적물의 오염특성 평가

          이준기(Lee-Jun Ki),이태윤(Lee-Tae Yoon) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2009 No.9

          하천퇴적물과 하천수는 끊임없는 물질교환이 이루어지므로 퇴적물의 화학적구성은 하천수 수질에 큰 영향을 주게 된다. 하지만 현재 국내에서는 퇴적물의 분석 데이터를 통해 퇴적물의 오염정도를 평가할 수 있는 퇴적물과 관련된 환경기준이 마련되어 있지 않아 미국환경보호청(USEPA)의 오대호 퇴적물 분류기준과 캐나다 온타리오 환경부 퇴적물 환경기준(OSQG)과 같이 외국의 기준들을 인용하여 사용하고 있다. 이에 본 연구에서는 먼저 부산시 하천중 14곳을 선정하고 대상하천의 퇴적물을 채집하였다. 그리고 pH, 공업분석, 원소분석, COD, 유기탄소함량, 강열감량, 중금속 등을 분석하여 채집한 시료에 대해 분석을 실시하였다. 그 결과 퇴적물의 COD, 유기탄소함량, 강열감량, 중금속 함량이 각각 1.20~75.07 ㎎ L?¹, 0.19~11.54 %, 0.23~34.21 %, 0.4~732.6㎎ ㎏?¹로 나타났다. 최종적으로 퇴적물의 분석 데이터를 각각 USEPA 퇴적물 환경기준과 캐나다 온타리오 퇴적물 환경기준과 비교 하였으며, 먼저 USEPA 퇴적물 환경기준과 했을 때, 총 9개 시료가 심한 오염상태인 것으로 분류되었고 3개 시료가 중간오염상태인 것으로 나타난 반면, 캐나다 온타리오 퇴적물 환경기준과 비교한 경우, 총 3 시료가 SEL(Severe Effect Level), 총 10개 시료가 LEL(Lowest Effect Level)인 것으로 평가 되었다.

        • KCI등재

          부지응답해석을 이용한 지역별 대표 진도 산출 연구

          안재광,손수원 한국지반환경공학회 2020 한국지반환경공학회논문집 Vol.21 No.1

          Vibration propagated from seismic sources has damping according to distance and amplification and reduction characteristic in different regions according to topography and geological structure. The vibration propagated from the seismic source to the bedrock is largely affected by the damping according to the separation distance, which can be simply estimated through the damping equation. However, it is important to grasp geological information by location because vibration estimation transmitted to the surface are affected by the natural period of the soil located above the bedrock. Geotechnical investigation data are needed to estimate the seismic intensity based on geological information. If there is no Vs profile, the standard penetration tests are mainly used to determine the soil parameters. The Integrated DB Center of National Geotechnical Information manages the geotechnical survey data performed on the domestic ground, and there is the standard penetration test information of 400,000 holes. In this study, the possibility of quantitation the amplification coefficient for each region was examined to calculated the physical interactive seismic intensity based on geotechnical information. At this time, the shear wave column diagram was generated from the SPT-N value and ground response analysis was performed in the target area. The site coefficients for each zone and the seismic intensity distribution for the seismic motion present a significant difference according to the analysis method and the regional setting. 지진원으로부터 전파되는 진동은 거리에 따른 감쇠와 지형 혹은 지질구조에 따라 지역마다 다른 증・감폭 특성을 가진다. 지진원에서 기반암까지의 전파되는 진동은 이격거리에 따른 감쇠의 영향이 크며, 이는 감쇠식을 통해 쉽게 추정할 수 있다. 하지만 지표면에 전달되는 진동 추정은 기반암 상부에 위치한 토층 고유주기의 영향을 받기에 위치별 지질정보 파악이 중요하다. 지질정보 기반 진도 추정을 위해 지반조사 자료가 필요하며, Vs 주상도가 없을 경우 표준관입시험을 통해 대상지반의 강도 및 특성 파악에 주로 사용된다. 국토지반정보 포털시스템에서는 국내 지반에서 수행된 지반조사자료를 통합하여 관리하고 있으며, 표준관입시험 정보가 약 40만공을 구축되어 있다. 본 연구에서는 지반정보를 기반으로 체감형 진도정보 산출을 위해 권역별로 증폭계수 정량화 가능성을 검토하였다. 이때 SPT-N치를 자료를 통해 전단파 주상도를 생성하고, 대상지역에 지반응답해석을 수행하였다. 권역별 증폭계수와 지진파의 주기별 진도 분포는 해석방법 및 권역설정에 따라 큰 차이를 보였다.

        • KCI등재

          빅데이터 지반정보의 불확실성을 고려한 중진지역에서의 액상화 위험도 작성기법 개발

          곽민정(Minjung Kwak),구태진(Taijin Ku),최재순(Jaesoon Choi) 한국지반환경공학회 2015 한국지반환경공학회논문집 Vol.16 No.1

          최근 우리 정부는 안전한 대한민국이라는 슬로건 아래 지진재해를 포함한 자연재해피해를 최소화하는데 많은 노력을 집중하고 있으며, 이를 위해 산사태 위험도와 액상화 위험도와 같은 지진 시 지반피해 GIS 시스템 데이터가 구축되고 있는 실정이다. 우리나라 전역을 포함하는 지진 시 액상화 위험도를 작성하기 위해서는 수많은 지반시추정보에 대한 적용성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 액상화 위험도 작성을 위해 인구밀도가 높은 광역지역의 지반증폭계수를 검토하였으며 이를 위해 S시 522개 시추공지반 정보를 수집하여 지반응답해석을 수행하였다. 이때 지반분류는 지반정보의 불확실성을 고려하고자 현행 내진 설계기준에서 제안하고 있는 시추종료 깊이 이후의 지반 정보를 30m로 가정하는 경우와 지반정보의 오리지널 데이터 값만을 이용하는 경우로 나누어 비교하였으며, 타당성 검토 시에는 지반응답해석 결과에 대한 확률분포와 통계분석을 이용하여 수행하였다. 최종적으로 정규분포를 통한 신뢰도 50%, 70%, 90%에 대한 지반증폭계수를 도출하여 액상화 위험도를 도시하였으며, 이를 지반응답해석을 통해 도시한 LPI 액상화 위험도와 비교하여 가장 유사한 값을 추천하였다. 연구결과 제안된 지반증폭계수가 향후 국내 액상화에 대한 연구와 중진지역의 광역지역 액상화 위험도 작성에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다. Recently, Korean government has tried out to set up earthquake hazards prevention system. In the system, several geotechnical hazard maps including liquefaction hazard map and landslide hazard map for the whole country have drawn to consider the domestic seismic characteristics. To draw the macro liquefaction hazard map, big data of site investigations in metropolitan areas and provincial areas has to be verified for its application. In this research, we carried out site response analyses using 522 borehole site investigation data in S city during a desirable earthquake. The soil classification was separately compared to shear wave velocity considering the uncertainty of site investigation data. Probability distribution and statistical analysis for the results of site response analyses was applied to the feasibility study. Finally, we suggest a new site amplification coefficient, hereby presented with the similar results of liquefaction hazard mapping using the calculated liquefaction potential index by the site response analyses. Above-mentioned study will be expected to help to follow research and draw liquefaction hazard map in moderate seismic region.

        • 무기질계 지반주입재의 친환경성 및 내화학적 특성에 관한 연구

          도종남(Jong-Nam Do),변요셉(Yo-Sep Byun),강형남(Hyoung-Nam Kang),유용선(Yong-Sun Ryu),천병식(Byung-Sik Chun) 한국지반환경공학회 2007 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2007 No.-

          무기질계주입재는 지반개량 재료로 기존의 물유리계 재료를 사용할 경우 발생하는 용탈현상 및 강도저하를 보완한 시멘트계 급결재와 무기질계 초미립자를 주원료로 하는 순수 무기질 재료를 사용한 것으로서 시공 후 내구성능 및 강도가 우수하고 주입재의 용탈 현상이 발생하지 않아 환경오염 문제가 거의없는 영구적인 차수 및 보강에 적합한 친환경적인 재료이다. 본 연구에서는 지반개량 재료로 급결성 시멘트계 재료를 주원료로 하는 순수 무기질 재료를 사용한 무기질계주입재(MIS)와 기존에 많이 쓰여지고 있는 물유리계 주입재의 친환경성 및 내화학적특성을 어독성시험, 길이변화율측정, 화학성분분석 등의 실험으로 비교·분석 하였다. 어독성시험결과 MIS가 물유리계주입재에 비해 친환경적임이 증명되었고, 내화학성시험 결과 MIS의 길이변화율이 물유리계주입재에 비해 10배~25배 작게 나타났다. 그리고, 화학성분 분석 결과 MIS 용탈액이 물유리계주입재의 용탈액에 비해 Cr<SUP>6+</SUP>, Pb, Si 성분이 작게 검출됨을 확인할 수 있었다.

        • KCI등재

          도심지 깊은 굴착에 따른 지반 강성의 변화

          최종호(Jongho Choi),구본휘(Bonwhee Koo),김태식(Taesik Kim) 한국지반환경공학회 2015 한국지반환경공학회논문집 Vol.16 No.2

          도심지 구간에 위치한 지반공학 관련 공사 현장에서는 충분한 안전율 확보와 더불어 사용성도 확보해야 한다. 이를 위해서는 공사 중 인접지반에 발생하는 변형을 제어해야 하므로 지반구조물과 관련된 기술 요구사항도 더욱 높아지고 있다. 사용성 확보를 위해서는 지반의 변형을 예측해야 하므로 지반의 강성을 분석해야 한다. 특히 강성의 비선형성과 이방성은 주요인자라 할 수 있다. 본 연구에서는 깊은 굴착 중 지반이 경험하는 응력경로에 따른 강성의 비선형성과 이방성에 대해 실내시험 결과와 전산 해석 결과를 비교하였다. 강성은 변형률이 작은 미소변형률 구간에서 비선형성이 두드러졌으며, 응력경로에도 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 실내시험 결과 압축은 작은 강성을 인장은 큰 강성을 나타내었으며, 깊은 굴착 시 지지벽체 뒤는 압축이 앞은 인장이 지배적인 응력경로를 나타내었다. 굴착 중 발생하는 지반의 변형을 정확히 예측하기 위해서는 지반이 경험하는 응력경로에 따라 변하는 강성의 변화 특성을 고려해야 한다. In urban area, many design projects related to geotechnical projects are controlled by serviceability rather than stability requirements. Accordingly, control of ground deformation has become more crucial and many researchers have studied soil stiffness. Recent experimental studies on the stress-strain response of Chicago glacial clays showed that the nonlinearity and anisotropy are the two key factors in evaluating the soil stiffness. In this study, experimental results are applied to analyze the deep excavation site locating in downtown Chicago. The stress paths observed from the observation points located behind and front of the supporting wall yield typical stress paths. Changes in soil stiffness nonlinearity and anisotropy were discussed by comparing experimental and computed stress paths. The stiffness anisotropy were significant even at the first few excavations. The stiffness degradation characteristics are significantly different according to relative location to the support wall even at the same elevation.

        • KCI등재

          단계성토에 따른 연약지반의 전단강도 및 압밀거동 특성

          방성택(Seongtaek Bang) 한국지반환경공학회 2020 한국지반환경공학회논문집 Vol.21 No.7

          해성점토로 구성된 서남해안 지역의 연약지반은 퇴적물의 성분, 입자크기의 분포, 입자형상, 흡착이온 및 간극수의 특성, 조류, 온도 등에 의해 많은 영향을 받는다. 또한, 응력이력, 간극수의 변화, 용탈과정, 가스형성 등의 지반공학적 특성은 매우 복잡한 양상을 나타내고 있다. 본 연구에서는 서남해안 연약지반을 대상으로 압밀에 따른 강도증가 특성을 규명하기 위하여 현장시험 및 실내시험을 통하여 연약지반의 물리적・역학적 특성을 평가하고 성토하중에 의한 지반의 침하, 간극수압, 수평변위 등 연약지반의 압밀거동을 파악하기 위하여 간극수압계, 침하계, 경사계, 층별침하계 등의 계측기를 설치하고, 지반의 전단강도증가를 확인하기 위해 단계별로 피에조콘 관입시험을 실시하였다. 이와 같은 실험을 통하여 단계별 성토에 따른 지반의 전단강도증가를 확인하고 압밀침하량을 측정하여 기존에 제시된 경험적 방법 및 이론에 의한 강도증가와 압밀측정치를 비교하여 강도증가율 및 압밀거동을 분석하였다. The soft ground in the southwest coastal area composed of marine clay is greatly influenced by sediment composition, particle size distribution, particle shape, adsorption ions and pore water characteristics, tide and temperature. In addition, the geotechnical properties are very complex due to stress history, change in pore water, dissolution process and gas formation. In this study, the physical and mechanical properties of the soft ground were evaluated through field tests and laboratory tests to investigate the strength increase characteristics according to consolidation on the soft ground in the southwest coast. In addition, in order to understand the consolidation behavior of soft ground such as subsidence, pore water pressure, horizontal displacement of soil by embankment load, measuring instruments such as pore water pressuremeter, settlement gauge, inclinometer and differential settlement gauge was installed, and a piezocon penetration test was carried out step by step to confirm the increase in shear strength of the ground. Through this, it was confirmed that the shear strength of the ground is increased according to the stages of filling. In addition, by evaluating the properties of consolidation behavior, strength increase and consolidation prediction by empirical methods and theories were compared to analyze the characteristics of strength increase rate and consolidation behavior in consideration of regional characteristics.

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