69
그림 4.46은 SP시료에 상대밀도에 따른 반복횟수와 반복응력비 관계를 비교분석한 그림이다. 상대밀도 40%일 때 CSR=0.193, 상대밀도 55%일 때 CSR=0.248, 상대밀도 70일 때 CSR=0.301로 상대밀도가 높아질수록 반복응력비도 증가하는 경향을 보이고 있다.
그림 4.46 반복횟수과 반복응력비 관계(SP 100%, 구속압 100kPa)
71
-그림 4.47은 SW시료에 상대밀도에 따른 반복횟수와 반복응력비 관계를 비교분석한 그림이다. 상대밀도 40%일 때 CSR=0.321, 상대밀도 55%일 때 CSR=0.336, 상대밀도 70일 때 CSR=0.371로 상대밀도가 높아질수록 반복응력비도 증가하는 경향을 보이고 있다.
그림 4.47 반복횟수과 반복응력비 관계(SW 100%, 구속압 100kPa)
그림 4.48은 SW시료와 세립분을 건조중량비 90 : 10으로 하여 상대밀도에 따른 반복 횟수와 반복응력비 관계를 비교분석한 그림이다. 상대밀도 40%일 때 CSR=0.199, 상대 밀도 55%일 때 CSR=0.205, 상대밀도 70%일 때 CSR=0.219로 세림분 0%일 때보다 반 복응력비는 상대적으로 감소하였으나, 상대밀도가 높아질수록 반복응력비는 변함없이 증가하는 경향을 보이고 있다.
그림 4.48 반복횟수과 반복응력비 관계(SW 90% : 세립분 10%, 구속압 100kPa)
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-그림 4.49는 SW시료와 세립분을 건조중량비 80 : 20으로 하여 상대밀도에 따른 반복 횟수와 반복응력비 관계를 비교분석한 그림이다. 상대밀도 40%일 때 CSR=0.184, 상대 밀도 55%일 때 CSR=0.188, 상대밀도 70%일 때 CSR=0.194로 세림분 10%일 때보다 반복응력비는 상대적으로 감소하였으나, 상대밀도가 높아질수록 반복응력비는 변함없 이 증가하는 경향을 보이고 있다.
그림 4.49 반복횟수과 반복응력비 관계(SW 80% : 세립분 20%, 구속압 100kPa)
그림 4.50는 SW시료와 세립분을 건조중량비 70 : 30으로 하여 상대밀도에 따른 반복 횟수와 반복응력비 관계를 비교분석한 그림이다. 상대밀도 40%일 때 CSR=0.160, 상대 밀도 55%일 때 CSR=0.168, 상대밀도 70%일 때 CSR=0.171로 세림분 20%일 때보다 반복응력비는 상대적으로 감소하였으나, 상대밀도가 높아질수록 반복응력비는 변함없 이 증가하는 경향을 보이고 있다.
그림 4.50 반복횟수과 반복응력비 관계(SW 70% : 세립분 30%, 구속압 100kPa)
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-4.2.2 세립분 함유량에 따른 액상화 강도의 변화
그림 4.51은 상대밀도 40%일 때 세림분 함유량 0%, 10%, 20%, 30%에에 따른 반복 횟수와 반복응력비 관계를 비교분석한 그림이다. 같은 상대밀도 일 때, 세립분함유량 0%일 때 CSR=0.321, 세립분함유량 10%일 때 CSR=0.199, 세림분함유량 20%일 때 CSR=0.184, 세립분함유량 30%일 때 CSR=0.160으로 세립분함유량이 증가함에 따라 반 복응력비는 감소하는 경향을 보이고 있다.
그림 4.51 반복횟수과 반복응력비 관계(상대밀도 40%)
그림 4.52는 상대밀도 55%일 때 세림분 함유량 0%, 10%, 20%, 30%에에 따른 반복 횟수와 반복응력비 관계를 비교분석한 그림이다. 같은 상대밀도 일 때, 세립분함유량 0%일 때 CSR=0.336, 세립분함유량 10%일 때 CSR=0.205, 세림분함유량 20%일 때 CSR=0.188, 세립분함유량 30%일 때 CSR=0.168으로 세립분함유량이 증가함에 따라 반 복응력비는 감소하는 경향을 보이고 있다.
그림 4.52 반복횟수과 반복응력비 관계(상대밀도 55%)
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-그림 4.53은 상대밀도 70%일 때 세림분 함유량 0%, 10%, 20%, 30%에에 따른 반복 횟수와 반복응력비 관계를 비교분석한 그림이다. 같은 상대밀도 일 때, 세립분함유량 0%일 때 CSR=0.371, 세립분함유량 10%일 때 CSR=0.219, 세림분함유량 20%일 때 CSR=0.194, 세립분함유량 30%일 때 CSR=0.171으로 세립분함유량이 증가함에 따라 반 복응력비는 감소하는 경향을 보이고 있다.
그림 4.53 반복횟수과 반복응력비 관계(상대밀도 70%)
제 5 장 결 론
본 연구에서는 반복삼축시험을 이용하여 모래의 입도분포와 세립분함유량이 액상화 강도에 미치는 영향을 연구하여 위하여 구속압 100kPa, 상대밀도 40%, 55%, 70%에 한하여 세립분 함유량을 0%, 10%, 20%, 30%로 변화시켜 시험을 시행하였다. 각 상대 밀도와 세립분 함유량에 따라 3회의 축차응력을 주어 실험을 수행한 결과 다음과 같은 연구 결과를 얻었다.
1. 구속압이 100kPa에서 세립분 함유량이 0%인 입도분포가 불량한 모래(SP) 시료 와 입도분포가 양호한 모래(SW) 시료에 대한 반복삼축시험 결과, 상대밀도가 증 가할수록 SP는 반복응력비가 0.193, 0.248, 0.301로 22%, 15% 정도 증가하였고 SW는 0.321, 0.336, 0.371로 4%, 10% 액상화 강도가 증가하였다. SP시료 보다 SW시료에서 액상화강도가 높게 나타났으며, 이는 SP시료 보다 SW시료에서 모 래의 공극이 더 낮기 때문인 것으로 판단된다.
2. 세립분 함유량에 따른 반복삼축시험 결과, SW시료에서 세립분 함유량이 증가할 수록 액상화강도가 감소함을 확인하였다. 이는 흙 입자 사이에 세립분이 채워져 파괴가 빨리 나타나 액상화강도가 낮아진 것으로 나타나고 일정 간극비에서 세 립분함유량 증가에 따라 액상화강도가 감소한다는 점이 유사하게 확인되었다.
3. 상대밀도에 따른 반복삼축시험 결과, 상대밀도가 증가할수록 액상화강도가 증가 함을 확인하였다. 이는 상대밀도가 증가할수록 간극비가 줄어들어 액상화강도가 높아진 것으로 나타났다.
4. 반복삼축시험 결과, 축차응력이 증가할수록 반복횟수가 줄어드는 것을 확인하였 다. 이는 증가된 축차응력에 의해 공시체의 액상화가 빨리 나타나 반복횟수가 줄 어든 것으로 나타났다.
5. 본 실험결과는 실내실험을 기반으로 나타난 결과로써 액상화 연구에 기초자료가 될 것으로 판단되며, 추후 진동주기와 표준사 및 SP시료의 세립분함유량에 따른 실험, 삼축압축의 구속압 변화에 따른 실내실험을 추가로 진행된다면 모래의 액 상화 특성을 보다 명확하게 평가할 수 있을 것으로 기대된다.
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