연구 배경 및 필요성
연구 동향
Terzaghi 1차원 압밀이론을 활용하여 결제금액을 예측하는 1차원 이론. Monden 방법, Log S 방법, Kang 방법의 침하 예측 방법은 일반적으로 Terzaghi의 방법을 따른다. 1차원 이론 시뮬레이션 방법을 이용한 침하 예측 방법은 원래 Terzaghi의 것이었습니다.
Terzaghi의 이론은 침몰량에 매우 가까운 값을 예측했습니다. 호시노법에 의한 예상결제금액은 쌍곡선법에 의한 결제금액의 3.48배로 예측되었다. 쌍곡선법을 이용한 침하예측 방법은 전체적으로 수평배수 이론에 바탕을 두고 있다.
쌍곡선법을 이용한 침하를 예측하는 방법은 유한요소해석에 의한 전체 침하를 예측하는 방법이다. 1차원 이론 시뮬레이션 방법을 이용한 침하 예측은 일반적인 수평 배수 침하 이론을 기반으로 합니다. 방법별로 분석할 때, 지반침하를 예측하기 위한 쌍곡법 기반 방법은 전역적이다.
연구 목적
연구 내용
- Hyperbolic 법
- Hoshino 법
- Asaoka 법
- Monden 법
- 비선형회귀법
기존의 시간-싱크 곡선으로 전개된 이론과 달리 Fig. Monden법에 따른 정산계산 방법은 다음과 같다.
압밀도 산정
- Barron 의 제안식
- Hansbo 의 제안식
- Yoshikuni 의 제안식
- Onoue 의 제안식
- 점증재하를 고려한 압밀도 및 침하시간 계산
- 지형 , 지질 및 지반정수
- 구역 및 지반 개량 현황
- 계측기 설치 및 계측 현황
낙동강 하구 오른쪽에는 삼각주 모양의 충적층이 발달했다. 연약층 분포를 고려하여 면적을 구분하고, 단지와 도로에 대해서는 연약지반 처리를 별도로 계획하였다.
미음지구
Kang의 방법을 이용한 예측결제금액은 쌍곡선방법을 이용한 결제금액보다 평균 0.82배 더 작은 것으로 예측되었다. 2차 쌍곡선법에 따른 결제예상금액은 쌍곡선법에 비해 평균 1.25배 더 많을 것으로 예측되었다.
Kang's 법을 이용한 단계성토별 시간 - 침하량 예측법
기존 예측기법은 댐 완공 후 현장 시간 침하곡선을 직접 활용하여 간단한 예시나 분석을 통해 최종 침하량을 계산한다. 초기 현장 측정을 이용한 단계별 댐의 발생 시간 침하 곡선 예측은 수행되지 않았습니다.
요약
침하량 산정 조건
쌍곡선법을 이용한 침하 예측 방법은 초기에는 Terzaghi 이론의 침하보다 작은 값을 예측하지만, 평균 압밀밀도 U가 90%에 도달하면 Terzaghi 이론의 침하를 예측하게 된다. 예측된 정착값은 일반적으로 Log S 방식 > Monden 방식 > Kang's 방식의 경향을 나타냈습니다. 참고로 호시노법으로 예측한 지반침하 예측값은 쌍곡선법에 비해 3.48배 더 컸다.
두 번째 쌍곡선 방법은 쌍곡선 방법보다 전체 값을 1.25배 더 크게 예측했습니다. 1차원 이론 시뮬레이션 방법은 쌍곡선 방법보다 1.45배 더 큰 값을 예측했습니다.
수평배수이론 침하량을 이용한 예측
침하량 산정 조건
유한요소 해석 침하량을 이용한 예측
침하량 산정 조건
작은 값이 예측되었으며, 평균압밀밀도 U가 증가할수록 해석침하값에 가까운 값으로 예측되었다. 쌍곡선법으로 예측한 침하값보다 값이 작아 비슷한 경향을 보인다. 1-D Theory Simulation 방법을 이용한 침하예측 방법은 전체 유한요소해석 침하보다 작은 값을 예측하였으며, 평균 압밀밀도 U가 증가할수록 해석 침하값에 가까워지는 값을 보였다.
호시노법을 이용한 결제금액 예측은 쌍곡선법을 이용한 결제금액 예측보다 1.57배 큰 값을 예측하는 등 일관된 추세를 보였다. 유한 요소 분석을 통해 얻은 쌍곡선 방법으로 예측한 곡선의 시간 경과에 따른 침하량입니다.
요약
2차-쌍곡선법을 이용한 침하예측방법은 쌍곡선법과 대부분 동일한 값을 보였지만 일부 지점에서는 큰 값을 예측하는 경향을 보였다. 시뮬레이션 방법은 매우 큰 값을 예측하고 값의 분포도 매우 분산되어 있습니다. 1-D TheorySimulation 방법은 Hyperbolic 방법에 비해 대부분의 경우 매우 큰 값을 예측했으며, 추세도 불규칙했습니다.
여기에서는 스프레드(Spread): 다양한 예측 기술로 인해 예상되는 감소입니다. Kang 방법의 RMSE 값은 다른 솔루션 예측 방법만큼 신뢰할 수 있습니다.
Kang's 법을 이용한 단계성토별 시간 - 침하량
첫 번째는 현장의 침하량 측정자료가 제방의 하중에 따라 불규칙적인 침하 경향을 보이는 경우이다. 예를 들어, 충전하중의 변화는 크지 않지만 침하정도가 매우 큰 경우에 적용됩니다. 두 번째는 성토의 초기침하 측정을 생략하는 것이다.
이 경우 초기 성토하중으로 인해 침하가 발생하지 않다가 갑작스런 침하가 발생하는 패턴이 발생한다. 또한 초기 현장측정을 이용하여 단계적 성토의 침하시간 발생곡선을 예측할 때 다음과 같은 어려움을 고려해야 한다.
미음지구
2차 쌍곡선 방법을 이용한 몰입 예측 방법은 쌍곡선 방법에 비해 전체적으로 일관된 경향을 보이지 않고 불규칙하게 예측값이 나타나 평균 1.39배 더 크게 예측하였다. 1차원 이론 시뮬레이션 방법은 2차 쌍곡선법과 마찬가지로 전체적으로 일관된 경향을 보이지는 않았으나 불규칙적으로 값을 예측하여 평균값을 1.61배 더 크게 예측하였다. 강법의 RMSE 값은 Moden법, 쌍곡선법, 2차 쌍곡선법에 비해 높게 나타났다.
소실지의 경우와 마찬가지로 강씨 방법의 RMSE를 실제 침하량으로 환산하면 매우 작은 값으로 다른 방법에 비해 신뢰성이 확보되어 있음을 알 수 있다.
Kang's 법을 이용한 단계성토별 시간 - 침하량
성토 단계별 시간 - 침하량 곡선의 변화
요약
Kang의 방법을 이용하여 성토의 각 단별 시간설정곡선을 예측한 결과, 하중이 변화하는 것으로 나타났다. 쌍곡선법에 의한 침하량은 당초 테르자기 이론 침하량보다 작게 예측되었으나, 평균 압밀밀도 U가 70%에 도달하면 테르자기 이론 침하량보다 클 것으로 예측되었다. Kang의 방법을 이용한 예측방법은 처음부터 수평배수이론의 침하량을 정확하게 예측함을 알 수 있었다.
이는 배수자재 설치로 인해 배수거리를 고려하지 않은 결과라고 합니다. l 유한요소해석을 기반으로 한 시간-정착곡선을 이용하여 제시한 침하예측기법의 동향은 다음과 같다. Kang법에 의한 예측 침하량은 쌍곡선법에 비해 0.81배 적으나 다른 방법에 비해 추세가 가장 잘 일치하는 것으로 나타났다. 제안된 Kang 방법, 2nd-Hyperbolic 방법 및 1-D Theory Simulation 방법을 사용하여 최종 침하를 계산하고 그 결과를 현장 측정과 비교 분석했습니다.
따라서 Kang의 방법을 이용한 성토단계별 침하곡선의 예측은 어느 정도 정확하다.
