Effect of apparent cohesion in unsaturated soils on the ground behavior during underground excavation

In-Mo* Lee; Jee-Hee Jung; Kyung-Ryeol Kim; Do-Hoon Kim; Ki-Chang Hyun

doi:None

All Issue

2010 Vol.12, Issue 2 Preview Page Next Page

Effect of apparent cohesion in unsaturated soils on the ground behavior during underground excavation 불포화토 겉보기 점착력이 지하굴착시 거동에 미치는 영향

31 March 2010. pp. 117-127

PDF XML

Abstract

Gound excavation is frequently executed in unsaturated soil conditions. In this paper, the effect of apparent cohesion in unsaturated soils on the ground behavior during underground excavation is studied. The VPPE (Volumetric Pressure Plate Extractor) test, the unsaturated triaxial test and the trap-door test were carried out to figure out how the behavior of soils varies depending on the variation of apparent cohesion. The test results show that the ground behavior is almost identical if the soil is either fully dry or fully saturated. However, if the soil is partially-saturated with the increase of water content, the ground behaves quite differently. In summary, the apparent cohesion in unsaturated soils plays key roles when excavating underground structures.

Keywords

Apparent cohesion

trap-door test

unsaturated soils

underground excavation

대부분의 지하구조물들은 불포화 지반에 건설되어있는 경우가 많으므로, 본 논문에서는 불포화토의 겉보기 점착력이 지반 굴착시 거동에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 이를 위해 압력판 추출시험, 불포화 삼축압축시험, Trap-door 시험을 수행하여 다양한 범위의 겉보기 점착력에서 지반의 거동이 어떻게 변화하는지 관찰하였다. 그 결과 완전 포화와 완전 건조 상태일 때는 지반이 거의 같은 거동을 보이고, 불포화 상태일 때는 함수비의 증가에 따라 그 거동이 매우 달라짐을 알 수 있었다. 이를 통해 겉보기 점착력이 지하 구조물 굴착 시 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

키워드

겉보기점착력

Trap-door test

불포화토

지하구조물

References

1.성상규, 이인모 (2003), “화강풍화잔적토의 불포화전단강도에 미치는 순연직응력의 영향”, 한국지반공학회논문집, 제19권, 제2호, pp. 27-38.

2.이성진, 이승래, 장범수 (2002), “인공신경망 모델을 이용한 불포화토 겉보기 점착력 추정에 관한 연구”, 대한토목학회논문집, 제22권, 제3-C호, pp. 331-344

3.이성진, 이승래, 장범수 (2002), “화강풍화토의 불포화 전단강도 특성에 관한 연구”, 대한토목학회논문집, 제22권, 제1-C호, pp. 81-88.

4.이인모 (2004), 터널의 지반공학적 원리, 새론 출판사.

5.이인모, 성상규, 양일순 (2000), “풍화잔적토의 불포화전단강도 예측 및 특성연구”, 한국지반공학회 2000 가을 학술발표회 논문집, pp. 377-384.

6.이인모, 이형주, 김기섭, 김영욱 (2000), “체적이 변하는 흙의 흙-수분 특성곡선식 개발 비교”, 한국지반공학회논문집, 제16권, 제6호, pp. 15-21.

7.Fredlund, D. G. and Morgenstern, N. R. (1977), “Stress state variables for unsaturated soils”, Journal of Geo-technical Engineering Division, ASCE, 103(GT5), pp. 447-466.

8.Lu, N. and Likos, W. J. (2004), Unsaturated Soil Mechanics, John Wiley and Sons, Inc., pp. 173-266.

9.SoilVision Systems Ltd. (2000), “Soilvision”, New York.

10.Sung, S. K. (2003), A New Prediction Model of Unsa-turated Residual Soil Behaviors, Ph. D. dissertation, Depart-ment of Civil Engineering , Korea University.

11.Terzaghi, K. (1936), “Stress Distribution in Dry and in Saturated Sand above a Yielding Trap-door”, Proc. 1st Int. Conf. SoilMech. Found. Engng., Cambridge, Vol. 1, pp. 307-311.

12.Terzaghi, K. (1943), Theoretical Soil Mechanics, John Wiley and Sons, Inc., New York., pp. 66-76.

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/kta/2010-012-02/N0550120202/images/PIC7381.gif

Information

Publisher :Korean Tunneling and Underground Space Association
Publisher(Ko) :한국터널지하공간학회
Journal Title :Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
Journal Title(Ko) :한국터널지하공간학회 논문집
Volume : 12
No :2
Pages :117-127
Received Date : 2009-12-16
Revised Date : 2009-12-31
Accepted Date : 2010-01-06

Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association ISSN:2233-8292(Print) 2287-4747(Online) 한국터널지하공간학회 논문집

All Issue