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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조완제
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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최근 2016년 경주와 2017년 포항에서 지진이 발생함에 따라 더 이상 한반도 및 주변 지역이 지진에 대해 안전하지 않다는 우려의 목소리가 커지고 있으며 특히 포항 지진에 의해 국내 지진 관측 사상 첫 액상화 현상이 관측됨에 따라 지진 재해에 대한 대책 연구의 필요성이 증대되고 있다. 액상화 현상은 포화된 사질토 지반에 반복하중이 가해질 때 과잉간극수압이 증가함에 따라 지반의 유효응력이 감소하다가 전단강도를 상실하게 되는 현상을 말한다. 전단강도를 상실한 지반은 액체처럼 흐르기 때문에 상부 구조물이 그대로 가라앉는 피해가 발생할 수 있다. 이에 대한 대비책으로써 액상화 발생 여부를 예측하는 액상화 발생 가능성 평가와 액상화 피해 규모를 예측하는 액상화 가능지수 및 액상화 재해도에 대한 연구가 수행되어왔다. 액상화 발생 가능성은 지반정보를 통해 결정되는 전단저항강도비와 전단응력비의 비율을 안전율로 정의하여 평가할 수 있으며 이 중 전단저항강도비는 주로 표준관입시험값, 전단파속도값, 콘관입시험값을 통해 결정하는 방법이 보편적으로 활용되고 있다. 또한 액상화 가능지수는 액상화에 대한 안전율과 두께, 심도에 대한 정보를 통해 결정할 수 있으며 1차원 점 형태의 정보로 존재하는 액상화 가능지수에 대한 공간보간을 실시하여 액상화 재해도를 작성하여 액상화 가능지수를 대상 지역 전체에 대해 나타낼 수 있다. 그러나 이러한 액상화 예측 결과 및 예측 결과의 비교·분석에 대한 국내의 연구 사례가 충분하지 못한 실정이다.
따라서 본 연구에서는 액상화 피해 예측 결과의 비교·분석을 실시하고자 액상화 평가를 위해 확보된 지반정보 중 표준관입시험값과 전단파속도값을 통해 전단저항강도비를 결정하여 액상화 발생 가능성을 평가하고 각 지반정보별 평가 결과를 실제 액상화 발생 여부와 비교하여 액상화 발생 가능성 평가 시 표준관입시험값을 활용한 경우가 전단파속도값을 활용한 경우보다 더 정확한 결과를 나타내고 지반정보를 보정하는 경우와 지반정보에 액상화 취약 심도가 고려된 값을 활용한 경우가 더 정확한 결과를 나타냄을 확인하였다. 또한 표준관입시험값과 전단파속도값, 콘관입시험값을 활용하여 각 지반정보별 액상화 재해도를 작성한 후 지반정보를 통해 계산된 액상화 가능지수와 공간보간을 통해 예측된 액상화 가능지수의 정밀도를 평균제곱근오차와 교차검증을 척도로 비교하였으며 액상화 재해도 작성 시 콘관입시험값을 활용한 경우의 정밀도가 가장 높고 표준관입시험값, 전단파속도값 순서로 정밀도가 낮아지는 것을 확인하였다.
따라서 본 연구에서는 액상화 피해 예측 결과의 비교·분석을 실시하고자 액상화 평가를 위해 확보된 지반정보 중 표준관입시험값과 전단파속도값을 통해 전단저항강도비를 결정하여 액상화 발생 가능성을 평가하고 각 지반정보별 평가 결과를 실제 액상화 발생 여부와 비교하여 액상화 발생 가능성 평가 시 표준관입시험값을 활용한 경우가 전단파속도값을 활용한 경우보다 더 정확한 결과를 나타내고 지반정보를 보정하는 경우와 지반정보에 액상화 취약 심도가 고려된 값을 활용한 경우가 더 정확한 결과를 나타냄을 확인하였다. 또한 표준관입시험값과 전단파속도값, 콘관입시험값을 활용하여 각 지반정보별 액상화 재해도를 작성한 후 지반정보를 통해 계산된 액상화 가능지수와 공간보간을 통해 예측된 액상화 가능지수의 정밀도를 평균제곱근오차와 교차검증을 척도로 비교하였으며 액상화 재해도 작성 시 콘관입시험값을 활용한 경우의 정밀도가 가장 높고 표준관입시험값, 전단파속도값 순서로 정밀도가 낮아지는 것을 확인하였다.
목차
국문초록 ⅰ목 차 ⅲ표 목 차 ⅴ그림목차 ⅵⅠ. 서 론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 연구 방법 및 내용 3II. 이론적 배경 52.1 개요 52.2 액상화 발생 가능성 평가 52.2.1 액상화 평가 기준 및 절차 52.2.2 전단저항강도비 결정 82.2.3 전단응력비 결정 162.2.4 안전율 결정 및 액상화 평가 182.3 액상화 재해도 작성 202.3.1 액상화 가능지수 결정 202.3.2 Kriging을 활용한 공간보간 222.3.3 액상화 재해도 작성 28III. 액상화 발생 가능성 평가 293.1 개요 293.2 액상화 발생 가능성 평가 절차 293.2.1 액상화 평가 대상 지역 결정 및 지반정보 293.2.2 안전율 결정을 위한 DB 구축 323.3 액상화 발생 가능성 평가 결과의 정확도 403.3.1 표준관입시험값과 전단파속도값을 활용한 평가 결과 비교 403.3.2 표준관입시험값의 보정 여부에 따른 평가 결과 비교 413.3.3 전단파속도값의 측정 심도에 따른 평가 결과 비교 43IV. 액상화 재해도 작성 484.1 개요 484.2 액상화 재해도 작성 절차 484.2.1 액상화 재해도 작성 대상 지역 선정 및 지반정보 484.2.2 액상화 가능지수 결정을 위한 DB 구축 504.2.3 공간보간법을 활용한 액상화 재해도 작성 544.2.4 액상화 재해도의 정밀도 비교 척도 554.3 액상화 재해도 작성 결과 574.3.1 각 지반정보에 대한 재해도 작성 결과 574.3.2 액상화 가능지수에 대한 확률지도 작성 결과 62Ⅴ. 결 론 70참 고 문 헌 73
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