최종압밀침하 결정 요소별 민감도에 관한 연구

Abstract

연약한 지반으로 구성된 지반위에 도로, 교량, 건물 등이 축조되는 경우 성토에 따른 장기 침하량 예측은 필수적인 사항이다. 그러나, 대심도 연약지반 성토 현장에서 잔류침하량을 정확히 예측한 사례는 극히 이례적인 경우에 속한다. 현재 국내에서는 장래침하량이 다른 방법보다 비교적 크게 예측되는 쌍곡선법을 주로 사용하고 있지만, 그럼에도 불구하고 대심도에서는 실측침하량이 예측침하량보다 크게 발생하는 경향이 있다. 이렇듯 연약지반 현장에서 잔류침하량 예측의 정도가 낮게 나오는 것은 예측에 사용된 인자의 영향이 크다. 하지만 지금까지 예측에 영향을 주는 인자의 민감도에 대한 연구가 거의 전무한 실정이다. 그래서 본 연구에서는 장기 침하량 예측에 영향을 주는 인자를 분석하여, 장기 침하량 예측시 각 인자마다 민감도를 고려하여 적용하고자 한다.

연구 방법은 임의의 단면을 선정하여 이론 침하~시간 곡선을 산정하였다. 이를 이용하여 침하량 예측에 영향을 미칠 수 있는 4가지 요소인 압밀도, 압밀계수, 압축지수, 계측자료의 오차에 대한 민감도 분석을 실시하였으며, 그 결과를 현장 계측사례와 비교하여 분석하였다.

연구 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 단순히 많은 자료를 사용하여 장기 침하량을 분석하는 것보다 압밀기간 후반부 일정구간 자료를 사용하여 분석하는 것이 정도가 높은 것으로 나타났다. 이는 현장 계측결과 분석에서도 유사한 경향을 보였다. 둘째, 침하속도 크기에 따른 예측결과의 정도를 분석한 결과, 침하속도 관련 주인자인 압밀계수에 따라서는 예측 정도가 달라지는 것으로 분석되었지만, 침하크기 관련 주 인자인 압축지수는 예측 정도에 영향을 주지 않았다. 이와 같이 침하속도에 따라 분석 정도가 달라지므로 현장 침하 예측시 침하크기보다는 침하속도가 유사한 현장 분석사례를 참고하여 분석하는 것이 정밀도가 높을 것으로 판단된다. 셋째, 침하량 측정시 발생하는 계측오차가 예측결과의 정도에 미치는 영향을 분석한 결과 오차가 1.5cm 이상일 경우 예측침하량의 정밀도가 너무 낮아 신뢰할 수 없으므로 매 계측시마다 결합 및 폐합측량을 통하여 오차분석을 실시하여야 한다. 또한 1.5cm 오차가 발생한 경우도 분석자료가 약 20회 미만인 경우 예측 최대오차에 대한 정도가 낮아 신뢰할 수 없으므로 계측 분석시 최소 20회 이상의 자료를 사용하는 것이 바람직 할 것으로 판단된다.