실내모형실험을 통한 인홀형 탄성파콘 시험의 적용성 분석

Abstract

Seismic piezocone penetration tests (SCPTu) can be used to obtain dynamic properties of soils as well as cone resistance and penetration pore pressure. However, the SCPTu system can be hardly utilized in marine soils because it is difficult to install the source apparatus which generates the shear wave in offshore site. The authors developed an inhole type piezocone penetration test (CPTu) equipment which both source and receiver composed of bender elements were installed inside the rod located behind the cone. Therefore, it can be applicable to even an offshore site without any additional source apparatus. The objective of this paper is to investigate the practical application of inhole type CPTu by performing laboratory model tests using kaolinite as soft clay. The shear wave velocities of kaolinite soil were measured with time, and the effects of soil disturbance due to the installation of source and receiver were also examined for various distance between source and receiver.

탄성파 피에조콘 관입시험(Seismic piezocone penetration test, SCPTu)은 콘 관입 저항값과 간극수압 거동 특성 외에도 지반의 동적 특성을 측정할 수 있는 시험법이지만, 해상 조사의 경우 탄성파를 일으키는 발진(Source) 장치를 설치하기가 상당히 힘들기 때문에 SCPTu를 이용하여 해양 지반에 대한 동적 물성치를 파악하는데 어려움이 있다. 따라서 해양 지반의 동적 물성치 파악을 위하여 벤더 엘리먼트를 이용한 인홀형 탄성파 탐시콘(Inhole type CPTu)을 개발하였는데, 이는 콘 롯드(rod) 내부에 발진기(Source)와 수진기(Receiver)를 내재하고 있기 때문에 외부의 부가적인 발진기가 필요 없어 육상 뿐만아니라 해상에서도 충분히 활용할 수 있다. 이번 연구에서는 인홀형 탄성파콘의 적용성을 분석하기 위해 카올리나이트를 활용한 실내 모형 토조실험을 수행하였는데 카올리나이트 지반의 전단파 속도를 시간에 따라 측정하였고, 또한 발진부와 수진부 사이의 거리를 다양하게 바꿔가면서 발진기와 수진기가 설치될 때 발생하는 지반 교란의 영향을 검토하였다.