지반의 액상화

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지반의 액상화

지반의 액상화와 발생가능성 평가에 대해서 설명하시오.

정답:

지반액상화

지반이 사질토이고 지하수위가 높을 경우 지진이 작용하면 모래는 더 밀집한 상태가 되려고 하고 물은 모래보다 더 밀집한 상태가 되려고 하지만 물은 비압축재이므로 물의 압력이 증가한다. 간극 수압의 상승으로 인하여 유효응력이 감소되어 전단저항을 상실하고, 지반이 액체와 같이 되는 현상 $\tau =C+\sigma tan\theta$ ($\tau$ : 전단강도, $C$ : 점참력, tan$\theta$ : 마찰계수, $\sigma$ : 유효응력)

액상화 현상 발생조건

지반성질

1. 입도분포가 나쁜 사질토
2. 연약지반, 매립지 등
3. 지하수위가 2~3m 이내
4. 포화지반의 세립도 함유량이 낮고 N값이 작은 지방
5. 진동 지진의 영향권 내에 있는 지방
6. 밀도가 느슨한 지반 하중조건
7. 일정한 하중보다 순간적인 하중재하 및 불규칙적인 진동하증 재하시
8. 수평방향의 진동이 액상화현상에 유리

액상화로 인한 피해

액상화로 인한 시설물 피해는 갑작스럽게 발생하지 않고 시간을 두며 발생하여, 인명피해보다는 사회 인프라 피해가 크다. 교량의 낙교, 건물침하로 인한 출입 불가능, 건물의 부등침하로 인한 사용 불가능, 모래 분사에 따른 도로 마비, 항반피해, 제방파괴, 하수관과 같은 지하구조물의 융기 등이 있다. 측방유동에 의한 산사태

대책

1. 사질토를 점성토 및 자갈로 치환 → 입도 개량
2. 지반의 다짐
3. 시멘트를 혼입하여 지반 개량
4. 지하수위의 저하
5. 모래다짐말뚝공법 → 흙의 밀도를 증가

액상화 발생 가능성 평가

• 액상화 발생 가능성은 대상지반에서 액상화에 저항하는 반복저항응력비(CRR)를 지진에 의해 발생되는 반복전단응력비(CSR)로 나눈 안전율(FS)로 평가하며 안전율은 1.0이하를 액상화 발생으로 판정한다.

액상화 평가주체

액상화 발생 가능성을 지반분야 책임기술자가 검토하고 필요시 대책을 수립한다.

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