본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

콘크리트매트 피복을 이용한 잠제하 해저지반에서의 액상화 대책공법에 관한 수치해석(규칙파 조건)

Numerical Analysis on Liquefaction Countermeasure of Seabed under Submerged Breakwater using Concrete Mat Cover (for Regular Waves)

0

조회

0

다운로드

1

인용

0

참고문헌

키워드

주제분류토목공학

초록

잠제와 같은 중력식구조물하 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 지반을 구성하는 토립자내 간극의 체적 변화과정에서 과잉간극수압이 크게 발생될 수 있고, 이에 따른 유효응력의 감소에 의하여 구조물 근방 및하부지반이 액상화될 수 있으며, 종국에는 구조물이 침하파괴될 가능성이 있다는 사실이 규칙파 및 불규칙파 조건하의 선행연구에서 규명되었다. 본 연구에서는 잠제 주변지반에서 발생되는 액상화를 방지하기 위한 대책공법으로주로 하천에서 세굴방지공으로 사용되어온 콘크리트매트를 해저지반상에 포설하는 방안을 제시하고, 이에 따른 잠제와 콘크리트매트를 포함한 구조물의 동적변위, 지반내 간극수압과 간극수압비 등을 콘크리트매트가 적용되지 않은 원지반의 경우와 비교·검토한다. 이로부터 콘크리트매트하의 해저지반내에서 상대밀도의 증가에 따라 액상화 가능성을 크게 줄일 수 있다는 것을 규칙파 작용하의 수치해석으로부터 확인할 수 있었다.

Abstract

When the seabed around and under gravity structures such as submerged breakwater is exposed to a large wave action long period, the excess pore pressure is generated significantly due to pore volume change associated with rearrangement soil grains. This effect leads a seabed liquefaction around and under structures as a result from decrease in the effective stress, and the possibility of structure failure is increased eventually. These facts shown above have been investigated in the previous studies related to regular and irregular waves. This study suggested a concrete mat for preventing the seabed liquefaction near the submerged breakwater. The concrete mat was mainly used as a countermeasure for scouring protection in riverbed. According to installation of the concrete mattress, the time and spatial series of the deformation of submerged breakwater, the pore water pressure, and the pore water pressure ratio in the seabed were investigated. Their results were also compared with those of the seabed unprotected with the concrete mat. The results presented were confirmed that the liquefaction potential of seabed under the concrete mattress is significantly reduced under regular wave field.

참고문헌 (19)

  1. Biot, M.A, "General theory of three-dimensional consolidation", J. of Applied Physics, 12, pp.155~165 (1941)
  2. CDIT, "Research and development of numerical wave channel( CADMAS-SURF)", CDIT library 12, ~ (2001)
  3. Gerwick, B.C, "Construction of Marine and offshore structure" (2007), CRC Press, Taylor and Francis Group
  4. Hirt, C.W, "Volume of fluid(VOF) method for the dynamics of free boundaries", J. of Computational Physics, 39, pp.201~225 (1981)
  5. Hsu, T.J, "A numerical model for wave motions and turbulence flows in front of a composite breakwater", Coastal Engineering, 46(1), pp.25~50 (2002)
  6. Iai, S, "Strain space plasticity model for cyclic mobility, Soils and Foundations", Japanese Society of Soil Mechanics and Foundation Eng, 32(2), pp.1~15 (1992)
  7. Iai, S, "Analysis of undrained cyclic behavior of sand under anisotropic consolidation, Soils and Foundation", Japanese Society of Soil Mechanics and Foundation Eng, 32(2), pp.16~20 (1992)
  8. Jeng. D.S, "An integrated model for the wave-induced seabed response around marine structures : Model verifications and applications", Coastal Engineering, 72, pp.1~19 (2013)
  9. 이광호, "해수교환을 고려한 진동수주형 파력발전구조물에서 불규칙공기흐름에 관한 수치해석", 한국해안·해양공학회논문집, 25(3), pp.128~137 (2013), 한국해안,해양공학회[DOI]
  10. 이광호, "흐름과 파에 의한 해저지반내 간극수압의 발생과 액상화에 관한 해석적인 연구", 한국해안·해양공학회논문집, 27(5), pp.324~338 (2015), 한국해안,해양공학회
  11. 이광호, "규칙파동장하 잠제 주변지반의 동적거동에 관한 수치해석", 한국해안·해양공학회논문집, 28(3), pp.132~145 (2016), 한국해안,해양공학회
  12. 이광호, "불규칙파동장하 잠제 주변지반의 동적거동에 관한 수치해석", 한국해안·해양공학회논문집, 28(4), pp.177~190 (2016), 한국해안,해양공학회
  13. Losada, I.J, "3-D non-breaking regular wave interaction with submerged breakwaters", Coastal Engineering, 28, pp.229~248 (1996)
  14. Mizutani, N, "Nonlinear regular wave, submerged breakwater and seabed dynamic interaction", Coastal Engineering, 33, pp.177~202 (1998)
  15. Simplified set-up method of various parameters necessary to predict liquefaction damage of structures by FLIP program, "Morita, T", Technical Note of the Port and Harbour Research Institute Ministry of Transport, 1~36, pp.PARI 869 (1997)
  16. Sakakiyama, T, "Numerical simulation of nonlinear wave interaction with permeable breakwater", Proceedings of the 22nd ICCE, pp.1517~1530 (1992), ASCE
  17. Sekiguchi, H, "Wave-induced liquefaction, flow deformation and particle transport in sand beds", ISRM International Symposium, International Society for Rock Mechanics (2000)
  18. Sumer, B. M, "Cover stones on liquefiable soil bed under waves", Coastal Engineering, 57(9), pp.864~873 (2010)
  19. Yasuda, S, "From investigation to countermeasure for liquefaction", pp.256~ (1988), Kajima Press

관련 논문AI추천

콘크리트매트 피복을 이용한 잠제하 해저지반에서의 액상화 대책공법에 관한 수치해석 (불규칙파 조건)김도삼, 김동욱, 김태형, 류흥원, 이광호한국해안,해양공학회 · 한국해안·해양공학회논문집2017 · 제29권 제1호규칙파동장하 잠제 주변지반의 동적거동에 관한 수치해석김도삼, 김동욱, 김태형, 류흥원, 이광호한국해안,해양공학회 · 한국해안·해양공학회논문집2016 · 제28권 제3호불규칙파동장하 잠제 주변지반의 동적거동에 관한 수치해석김도삼, 김동욱, 김태형, 류흥원, 이광호한국해안,해양공학회 · 한국해안·해양공학회논문집2016 · 제28권 제4호파랑-지반-해안구조물의 상호작용에 기인하는 해저지반과 구조물의 동적응답에 관한 수치시뮬레이션김도삼, 김태형, 배기성, 백동진, 이광호한국해안,해양공학회 · 한국해안·해양공학회논문집2014 · 제26권 제1호불규칙파-해저지반-혼성방파제의 상호작용에 의한 지반과 구조물의 동적응답에 관한 수치시뮬레이션 (II)김도삼, 김태형, 배기성, 백동진, 이광호한국해안,해양공학회 · 한국해안·해양공학회논문집2014 · 제26권 제3호파압에 의한 해안구조물-해저지반의 침하거동에 대한 수치해석강기천, 김도삼, 김태형, 윤성규한국해안,해양공학회 · 한국해안·해양공학회논문집2013 · 제25권 제1호

이 간행물의 다른 논문 (7건)