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2020 Vol.30, Issue 2 Preview Page

Original Article

Development and Field Application of Apparatus for Determination of Limit State Design Strength Characteristics in Weathered Ground

한계상태설계법 지반정수 산정을 위한 풍화대 강도특성 측정장치의 개발 및 현장적용에 관한 연구

Ki Seog Kim1
,
Jong Hoon Kim2
,
Sung-oong Choi3*
김 기석1
,
김 종훈2
,
최 성웅3*
1CEO, Heesong Geotek, Co., Ltd.
2Director, Kang-il Engineering, Co., Ltd.
3Professor, Dept. of Energy Resources Engineering, Kangwon National University
1(주)희송지오텍 대표이사
2(주)강일엔지니어링 상무
3강원대학교 공과대학 에너지자원･산업공학부(에너지자원공학) 교수
* Corresponding Author
30 April 2020. pp. 164-179
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Abstract

Applying the limit state design method to geotechnical structures, accuracy and reliability of its design are mainly affected by parameters for geotechnical site characteristics, such as unit weight, Poisson’s ratio, deformation modulus, cohesion and frictional angle. When the structures are located in weathered ground, especially, cohesion and frictional angle of ground are closely related with decision of parameters for structures’ load and ground’s resistance. Therefore, the accurate determination of these parameters, which are commonly obtained from field measurement, such as borehole shear test, are essential for optimum design of geotechnical structures. The 38 case studies, in this study, have been analyzed for understanding the importance of these parameters in designing the ground structures. From these results, importance of field measurement was also ascertained. With these evaluations, an apparatus for determining the strength characteristics, which are fundamental in limit state design (LSD) method, have been newly developed. This apparatus has an improved function as following the ASTM suggestion. Through the field application of this apparatus, the strong point of minimizing the possibility of error occurrence during the measurement has been verified and authors summarized that the essential parameters for LSD can be qualitatively obtained by this apparatus for determination of strength characteristics of weathered ground.

Keywords
Limit State Design (LSD) method
Cohesion
Frictional angle
ASTM
Weathered ground
Strength characteristics

지반구조물에 대한 한계상태설계법의 적용에 있어서 단위중량, 포아송비, 변형계수, 점착력 및 내부마찰각 등은 설계의 정확성 및 신뢰도 향상에 매우 큰 영향을 미치는 지반특성값이다. 특히 풍화토 및 풍화암 등 풍화대에 지반구조물이 위치하게 될 경우 이들 지반특성값 중에서도 점착력과 내부마찰각이 구조물과 지반의 하중 및 저항계수를 판정하는데 매우 높은 연관성이 있으며 따라서 공내전단시험과 같은 현장시험으로부터 구해지는 이들 지반정수의 정확한 산정은 지반구조물의 최적설계를 좌우하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 국내 38개 시공사례 분석을 통해 이들 지반정수들의 설계적용 사례를 검토, 현장시험의 중요성을 확인하였으며 이를 토대로 ASTM에서 규정하는 모든 표준절차를 반영하는 새로운 풍화대 강도특성 측정장치를 개발하였다. 또한 본 장비의 현장적용을 통해 시험장비 및 시험자의 주관적 오류에 의한 오차발생 가능성을 최소화한 장비의 개선성능을 확인하였으며, 이를 토대로 한계상태설계법의 적용 시 핵심 지반특성값의 정량적 산정을 위한 기틀을 마련하였다.

키워드
한계상태설계법
점착력
내부마찰각
ASTM
풍화대
강도특성
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대림산업㈜, 2011, 안동-임하댐 연결공사 기본설계.
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대림산업㈜, 2008, 안동댐 비상여수로 건설공사 실시설계.
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대림산업㈜, 2007, 안동댐 비상여수로 건설공사 기본설계.
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대림산업㈜, 2007, 영천-상주고속도로 민간투자사업 지반조사.
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동부건설㈜, 2009, 낙동강 살리기 20공구(창녕,의령,합천지구).
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동부엔지니어링㈜, 2009, 인천도시철도 204공구 건설공사 T/K설계.
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두산건설㈜, 2009, 주암댐 비상여수로 건설공사 일괄입찰 설계.
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삼성물산㈜, 2013, 수도권 제2외곽순환(화도-양평간)고속도로 제3공구 건설공사 기본설계.
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삼성물산㈜, 2011, 서해선 홍성~송산 복선전철 제4공구 건설공사 기본설계.
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삼성물산㈜, 2009, 압해-암태(2공구) 도로건설공사 기본설계.
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삼성물산㈜, 2009, 대구도시철도 3호선4공구(팔달로구간).
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㈜삼안, 2013, 에코델타시티 3구간 건설공사 기본 및 실시설계.
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SK건설㈜, 2013, 중앙선 도담~영천 복선전철 제2공구 실시설계.
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SK건설㈜, 2012, 중앙선 도담~영천 복선전철 제2공구 기본설계.
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SK건설㈜, 2009, 인천도시철도 2호선 203공구 기본설계.
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SK건설㈜, 2009, 호남고속철도 제1-2공구 노반신설 기타공사.
50
SK건설㈜, 2007, 충주시 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL).
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㈜제일엔지니어링, 2006, 안동시 관내 국도대체우회도로(교리-수상) 실시설계.
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현대건설㈜, 2014, 진접선(당고개~진접)복선전철 3공구.
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현대건설㈜, 2010, 대곡~소사 복선전철 민간투자시설사업 실시설계.
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현대건설㈜, 2007, 고속국도 60호선 춘천-양양(동홍천-양양) 14공구.
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현대산업개발㈜, 2010, 수도권 고속철도 수서~평택 제4공구 건설공사 실시설계.
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현대산업개발㈜, 2010, 부산-마산 복선전철 민간투자시설사업.
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현대산업개발㈜, 2009, 서울지하철 9호선 3단계 919공구 기본설계.
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현대산업개발㈜, 2008, 서울지하철 9호선 2단계 916공구 실시설계.
59
현대산업개발㈜, 2007, 서울지하철 9호선 2단계 916공구 기본설계.
60
현대산업개발㈜, 2007, 인천청라지구 경제자유구역 개발사업 5공구.
Information
  • Publisher :Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering
  • Publisher(Ko) :한국암반공학회
  • Journal Title :Tunnel and Underground Space
  • Journal Title(Ko) :터널과 지하공간
  • Volume : 30
  • No :2
  • Pages :164-179
  • Received Date : 2020-04-20
  • Revised Date : 2020-04-23
  • Accepted Date : 2020-04-24
  • DOI :https://doi.org/10.7474/TUS.2020.30.2.164
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