간극수압증가와 동적변형특성 변화에 근거한 사질토 지반의 반복한계 전단변형률

Abstract

사질토 지반에서 반복적인 전단변형이 발생하는 경우, 일정한 변형률 크기 이상의 변형에서 하중 반복이 진행됨에 따라 전단탄성계수와 감쇠비가 변화하거나, 비배수 조건에서는 간극수압이 유발되기 시작하며, 이러한 변형률 크기를 반복한계 전단변형률이라고 정의한다. 본 연구에서는 반복한계 전단변형률에 대한 체계적인 실험을 수행하여 반복한계 전단변형률의 정의 방법에 따른 차이를 규명하고, 영향요소에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여, 종래의 Stokoe식 비틂전단 시험기를 개조하여 시료를 포화시키고 비틂전단 시험동안 간극수압계수 B값이 0.99이상을 유지할 수 있도록 하였으며, 비배수 비틂전단 시험에서 발생되는 간극수압을 측정할 수 있도록 하였다. 국내에서 채취된 금강모래와 일본의 토요라 모래를 사용하여 다양한 간극비, 배수조건, 구속압 상황에서 비틂전단시험을 수행하였다. 시험결과를 바탕으로, 반복한계 전단변형률을 반복하중에 따른 간극수압의 증가와 전단탄성계수 및 감쇠비의 변화로부터 결정한 후 각각의 결과를 비교·분석하여, 시료의 종류, 상대밀도, 배수조건, 평균유효 구속응력의 영향을 평가하였다.