CPTu를 이용한 국내 점성토 지반의 압밀계수 산정

Abstract

The dissipation rates of excess pore pressure generated during cone penetration in piezocone test (CPTu) are dependent on the consolidation or permeability characteristics of soil deposits. Many researchers have proposed interpretation methods of the dissipation tests, but the results based on the interpretation methods are different each other because of various assumptions. Therefore, the investigation on the reliability and applicability of each interpretation method is needed to derive coefficients of consolidation (ch) of clayey soils from CPTu. In this study, coefficients of consolidation (ch) were obtained by applying previously proposed interpretation methods to 56 dissipation test results conducted at 9 test sites. The most appropriate interpretation method was suggested by comparing the obtained ch with values from laboratory tests such as oedometer test with vertically and horizontally trimmed samples, and Rowe cell test. The effect of in situ equilibrium pore pressure (u0) on ch value is also examined. It is found that of several interpretation methods, Torstensson's cylindrical method and Teh and Houlsby method, which consider axisymmetric deformation behavior of soils due to the cone penetration as well as the effect of rigidity index, are more applicable method with a consideration of the anisotropy in permeability, and that uq values should be determined with great caution.

피에조콘 관입시험에서 콘의 관입 시 발생한 과잉간극수압의 소산 양상은 지반의 투수특성 또는 압밀특성과 밀접한 관련이 있다. 이를 근거로 피에조콘을 이용한 간극수압 소산시험으로부터 점성토의 압밀 특성을 추정할 수 있는 해석 기법들이 여러 연구자들에 의해서 제안되었다. 그러나 이러한 해석방법들에 의하여 결정되는 값 들은 각 방법들 고유의 내재된 가정 조건들로 인하여 매우 다르게 나타나며,어떤 해석방법이 정확한 결과를 제시하는지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 없다. 본 연구에서는 우리나라 9개 점성토 지역에서 수행한 총 56회의 간극수압 소산시험 결과를 토대로 기존의 해석방법들을 이용하여 수평방향 압밀계수(ch)를 산정하고, 이를 표준압밀시험과 Rowe cell 시험 등의 실내 압밀시험 결과와 비교하여 각 해석방법들의 신뢰성을 분석하 였다. 또한,현장 평형 수압(u0)의 평가 오차가 피에조콘 소산시험에 따른 압밀계수 산정에 미치는 영힘을 조사 하였다. 연구 결과,투수계수의 이방성 둥을 고려할 때,기존에 제시된 해석 방법 중 축대칭 변형 양상과 함께 흙의 강성지수의 영향을' 고려할 수 있는 Torstensson의 원통형 방법 및 Teh와 Houlsby의 방법이 가장 합리적 인 결과를 제시하는 것으로 나타났으며 , 해석시 정확한 현장 평형 수압의 평가가 매우 중요함을 알 수 있었다.