시멘트 및 바이오폴리머 혼합 지반의 동적 특성 및 지반응답해석 평가

• 영문명: Evaluation of Dynamic Properties and Ground-Response Analysis of Soil Reinforced with Cement and Biopolymer
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 안성노(Ahn, Seongnoh) 안광국(Ahn, Kwangkuk) 이창호(Lee, Changho) 이준대(Lee, Jun-Dae) 정종원(Jung, Jongwon)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 20권5호, 291~296쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2020.10.30

국문 초록

2016년 경주지진과 2017년 포항지진 이후에도 지속적으로 지진이 발생하여 지진에 대한 경각심이 크게 증가하였다. 지진에 의해서 구조물뿐만 아니라 인명피해까지 발생하고 있어 지진 피해를 감소시키기 위해서는 구조물의 내진성능 향상 및 내진설계가 필수적이다. 구조물의 내진성능을 향상시키기 위해 지반을 개량 및 보강하고 구조물의 내진성능을 평가하기 위해서는 해당 구조물 부지의 동적 특성을 고려한 지반응답해석이 수행되어야 한다. 또한, 현재까지 시멘트가 지반개량을 위한 재료로 많이 사용되었지만 최근 친환경적 시공을 위한 바이오폴리머를 이용한 지반개량공법 역시 다수 연구되고 있다. 하지만 바이오폴리머를 이용한 지반개량 시 동적 특성의 변화와 그에 따른 지반응답해석에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 바이오폴리머를 이용하여 지반개량 시 효과를 확인하기 위해 시멘트와 알긴산 나트륨을 혼합한 시료를 이용하여 공진주 시험을 실시하였다. 또한, 개선된 시료의 동적 특성을 활용하여 지반응답해석을 수행하여 지반개량 시 지반의 안정성을 확인하였다. 그 결과 바이오 폴리머를 흙과 혼합 시 지반의 동적 특성인 전단탄성계수와 감쇠비의 영향을 주는 것을 확인하였고 지반응답해석 결과 지표면 최대지반가속도가 감소하는 것을 확인하였다.

영문 초록

In Korea, earthquakes have continued to occur even after the occurrence of Gyeongju and Pohang earthquakes of 2016 and 2017, respectively, raising awareness of earthquakes. Because earthquakes cause damage to not only structures but also humans, it is essential to improve the seismic performance and design earthquake-resistant structures to minimize earthquake damages. If the seismic performance of a structure is improved through ground improvement and reinforcement, ground response analysis should be performed considering the dynamic properties of the site of the structure. In addition, cement has been widely used as a material for ground improvement, but recently, ground improvement methods in which biopolymers are utilized for ecofriendly construction have been investigated extensively. However, studies on the changes in the dynamic properties of ground improved using biopolymers, and the ground-response analysis has not been investigated in detail. In this study, resonant column tests were performed using samples mixed with cement and sodium alginate to evaluate the effects o f ground improvement using a biopolymer. In addition, the dynamic properties of the improved samples were adopted in performing the ground response analysis, which demonstrated confirmed the ground stability after ground improvement. From the results, the ground dynamic properties, shear modulus, and damping ratio were influenced when the biopolymer and cement were mixed with the soil. Furthermore, the ground response analysis confirmed that the maximum ground acceleration on the surface decreased.

목차

1. 서 론

2. 시험재료 및 시험방법

3. 공진주 시험결과

4. 지반응답해석

5. 결 론

감사의 글

References

키워드

공진주 시험 지반응답해석 그라우팅 내진설계 Resonant Column Test Ground Response Analysis Grout Seismic Design