개별진공압을 적용한 연약지반의 거동해석

Abstract

본 논문은 개별진공압이 적용된 지반의 내향변형을 고려하여, 개량영역의 깊이에 따라 발생하는 구속 조건의 차이에 따른 지반내의 응력 상태를 모사하고자, 수치해석과 실내 및 현장실험을 실시하였다. 또한 개량영역의 외부의 변형을 고려한 개별진공압공법에 최적화된 수치해석 프로그램(Numerical Analysis Program-Individual Vacuum Pressure; NAP-IVP)을 통해 실내 및 현장실험결과와 비교/분석하였고, 민감도 및 적합성 분석을 실시하였다. NAP-IVP는 지반의 등방변형을 고려할 수 있는 Modified Cam Clay 이론을 사용하였고, 실제의 3차원적인 배수재 타설효과를 고려한 해석이 가능하도록 Hird가 제안한 등가투수 개념을 적용하였다. 또한 개량영역의 깊이에 따른 진공압의 효율감소와 단계진공압의 영향을 고려하기 위해 실내 및 현장실험의 결과를 사용하였다. NAP-IVP를 통해 개량영역의 깊이에 따른 응력거동은 상부의 측방변형조건에서 깊이가 증가할수록 측방구속조건에 가까운 응력거동을 나타냈고, 수평 위치에 따른 응력거동은 개량영역 중앙부에서는 측방구속조건, 경계부에서는 측방변형조건에 의해 거동하는 것을 파악하였다. 또한 NAP-IVP를 사용하여 개별진공압이 적용된 지반의 최종 침하량을 예측한 결과, Barron의 일차원 압밀이론에 비해 예측결과를 향상시키는 것으로 나타났다. 이는 개량영역의 내향변형과 개량영역 외부 지반의 변형을 고려하여 지반의 경계조건을 측방변형조건과 측방구속조건으로 구분하여 해석한 결과로 판단된다.