Sand Drain 공법 적용지반의 2차원 해석 Modelling에 관한 연구

• 영문명: A Study on the 2-D Consolidation Analysis Modelling of Soft Ground with Sand Drain
• 발행기관: 상지대학교 환경과학기술연구소
• 저자명: 이승호(Seung-Ho Lee)
• 간행물 정보: 『환경과학연구』제2권 제1호, 56~65쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 환경공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1996.12.01

국문 초록

  Sand Drain이 설치된 지반의 유한요소해석은 실제 현장에서의 배수 거동 특성상 2차원 해석을 하기에 많은 문제점이 있다. 그러나 3차원 해석 역시 모델링, 프로그램, 컴퓨터의 용량, 계산수행시간 등의 문제로 아직까지는 실제 지반의 3차원적인 거동을 예측하는데 상당한 어려움이 있다. 따라서 압밀촉진공법이 적용된 지반의 3차원적인 거동을 해석할 수 있는 등가의 2차원 모델을 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 Sand Drain이 설치된 실제 연약 지반을 2차원 유한요소 해석을 하기 위하여 3차원의 방사방향 압밀도와 2차원의 수평방향 압밀도가 같을 때의 수평방향의 배수 거리를 산정할 수 있는 근사식을 제안하였다. 또한 제안한 근사식의 적합성을 확인하기 위하여 제안된 근사식으로부터 시간에 따른 수평방향의 배수 거리를 산정하고 이를 이용한 2차원 수치해석 결과와 3차원 수치해석 결과를 비교 검토하였다. Sand Drain이 정방향과 삼각형으로 설치되어 있는 실제 지반을 본 연구에서 제안한 등가의 2차원 모델을 이용하여 수치해석한 결과, 초기의 압밀침하량은 3차원 해석결과 보다 다소 과대평가 되는 경향이 있었으나 압밀도가 약 12%가 되는 시간 이후부터는 3차원해석에 근접한 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 등가배수거리를 산정할 수 있는 간편한 식을 제안하였으며 이를 2차원 수치해석시에 적용함으로써 보다 간편하면서도 합리적인 해석방법으로 3차원 해석을 적절히 대체할 수 있을 것이라 판단된다.

영문 초록

  It has a lot of difficulties to analyze Soft Ground with Sand-Drain by 2D Finite Element Method (FEM), due to drainage chracteristics of actual ground. There are, however, still such problems as modelling program capacity of computer and calculation time etc, in prediction of 3D behavior of ground. Therefore, this paper tried to develope 2D equivalent model analyzing 3D behavior of soft ground with Sand-Drain. This study propose approximate formula so as to analyze soft ground with Sand-Drain by 2D FEM, which calculates drainage distance when both degree of 3D radial consolidation and degree of 2D horizontal consolidation were same. And in order to confirm suitability of proposed formula, horizontal drainage distance with time was calculated by proposed formula. Then the result of 2D FEM using the distance and the result of 3D FEM wrer compared and studied. FEM was carrid out to analyze actual soft ground with Sand-Drain by 2D equivalent model proposed in this paper. It was found that analysis the amount of initial consolidation settlement by 2D analysis was greater than the amount by 3D analysis. But both results were similar after degree of consolidation passed 12%. A simple formula for calculation of equivalent drainage distance was proposed in this study. Applying the formula to 2D FEM, more simple and more reasonable analysis method could replace 3D analysis.

목차

요약
Abstract
서론
연구방법
연직 배수제 설치지반의 압밀거동
2-D 해석을 위한 이론적 접근방법
제안된 등가모델의 검증
검증결과 및 현장에의 적용방안
결론
참고문헌