쓰는 사람마다 약간씩 달라서 헷갈리기는 하지만,

변형계수 (Ed) : 비탄성일 때(비선형)의 정형화한 응력/변형률 계수 (E50 or 할선계수)

탄성계수 (E) : 탄성관계의 그래프 안에서 정해지는 탄성계수. 응력을 변형률로 나눈. (직선으로 가정 or 접선계수)

탄성계수 = 변형계수 x 1.5~2.5. 지반 초기의 릴랙세이션 때문

방법 : PMT (프레셔미터 테스트, Pressuremeter Test) 를 통해 둘다 구할 수 있음, N치를 이용한 경험적 변환

반복작용에 따른 변형계수와 탄성계수의 차이 표현
(ASTM D4719 에서는 Ep Er 로 나와있음.)

(K=1~3)
이유 : Pre-boring 에 따른 교란 때문에 필요. (poisson 은 이미 들어가 있음.)

Prebored type 이 있고,
SBPMT(Self boring type) 이 있음.

지반반력계수 : 단위면적당 저항력과 변위와의 관계. 재료의 물성치라기보다는 경계조건의 이해. 재하판이나 재하 조건에 따라 달라짐.
-       수평 : 공내재하시험 (PMT). 실제 수치해석을 하는 경우 변위에 따른 토압의 변화나 굴착저부 영향에 따른 지반반력계수 감소계수가 적용될 필요가 있다.
-       수직 : 평판재하시험 (PBT)

수치해석
-       탄소성법 : SUNEX 5.74 역해석을 통한 지반반력계수 산정. (Trial and Error, 수평변위오차 최소화)
-       유한요소해석법 : PLAXIS 8.2. 현장 계측과 유사한 결과 도출 가능.

얕은기초의 침하량 산청
깊이에 따른 탄성침하의 영향범위 (Influence Factor)

시험을 통한 탄성계수의 산정
CPT : E=Gmax(2(1+v)
DMT : E=Ed(1-v^2)
http://huedor2.tistory.com/789

PMT : E 바로 구해짐.

침하(Settlement)의 계산
d=qBI/Es, qdI(1-v^2)/Es

D (1차원 압축계수) = (1-v) E / (1+v) (1-2v) (E: 3차원 배수 조건의 등방탄성계수) (v=0 이면 E=D)

여러가지 내용을 고려하여 (기초의 깊이, 연성/강성의 여부,
d center = qd Ig If Ie (1-v^2) /E

Ie : 깊어질수록 작은 값. 침하가 작아짐. (poisson 비가 작을수록 Ie 가 작아짐)
Ig : Flexible FDN 인 경우를 가정하고, 연약지반 깊이가 깊을수록 영향범위가 커짐. 침하가 커짐. (깊어질수록 E가 비례하게 커진다는 이론(Gibson type)을 적용하여) 그리고 Flexible 할수록 Ig 가 크다.

If : 연성이면 1, 강성이면 0.8.

딜라토미터 (Dilatometer, DMT)

1. 특징 : 원위치 시험
2. 구성 : Blade (납작한 기구), Steel Membrane
3. 순서 : 해당 깊이에 삽입, 초기압력 재하, 압력증가, 간극수압에 해당하는 압력도 추려냄.
Steel Membrane., 자료 기록 및 분석, Seismic 의 경우 Rod 에 Geophone 삽입하여 전단파속도도 측정.
4. 결과값 : 비배수전단강도,변형률 특성
5. 비교 대상 : PMT, Vane, CPT, SPT 등

팽창계로 얻어지는 값들
구속계수
비배수전단강도
내부마찰각
전단파속도

횡구속계수 Kd 에 관하여

Kd 값이 커지면 액상화 확률이 커진다.

깊이가 깊어질수록 줄어드는 편, Vs 와 비교적 반비례하는 편.

탄성계수를 구할 때 계수를 통해 변환을 할 필요가 있음.

DMT : E=Ed(1-v^2) (포아송비의 제곱)

제원 : 400x125x13 (60kg/m), Wale, Strut : H300x300x10x15

근입깊이 : Min. 3m

Program : GEO-05, 한계평형법

마찰각 : Sheet Pile 과 N value 기준으로 마찰력을 구하기 위함.

Input : 안전율 1.5, Coulomb Earth Pressure
Layer 별 중량, 내부마찰격, 점착력, 탄성계수
Strut 위치, 지하수위 고려.

Calculation Step : Subgrade reaction of Soil (스프링계수, 지반반력계수) 계산(입력)
토압/변위 계산

SFD/BMD 계산

확인 : Allowable Deflection 확인 (L/360)

Piping Check : 수두차 i=h/L icr 1 로 가정. 안전율 2.0

Boiling Check : rsub 하중 / 정수압 = Effective Soil / Uplift. 안전율 1.5

Sheet pile 자체의 Bending/Shear check
Strut 의 Member check (Stress within allowable)

Pressure Meter Test

1. 개요
시추공 공벽의 수평방향으로 압력을 가해 변위량을 측정하여 암반분류의 기준을 잡는다. 탄성계수, 항복강도 계산. (압력-변위 곡선)
원위치 시험.

2. 목적
- 지반/암반의 탄성계수 확인
- 응력 변형률 관계를 통한 소성 영역, 항복점 확인 – 허용압력 확인.
(실제로는 반경-압력 곡선, P-R curve)

3. 순서
- 시추
- Probe 삽입 및 위치 (수압 확인)
- Calibration (가압, 감압, 기포제거)
- 5ksc 시작. 10~20ksc 씩 가압 및 감압. 2~3회 실시
- 항복점 확인, 최대허용압력 도달여부 확인

4. 시험 시 유의사항
- 토사에서는 Lateral Load Test 활용. 주로 암반에서 사용
- 기포제거 확인 필요.
- Re-bound 량 확인 필요.
- 수직도 확인 필요.
- 유압 펌프 압력 확인 및 Calibration 확인.
- Jack 의 길이에 맞게 시험 위치와 일치되도록 시공 필요.
- 포아송비를 고려하여 (0.4) 탄성계수 산정.

거꾸로 가봅시다.

탄성계수
- 많은 공식 들이 있습니다. N 치를 이용한 탄성계수 계산 (흙의 특성에 따라 다른 계수들이 곱해짐. DAS 책에도 나와 있음.) Loose Soil 은 10000 정도부터 Gravel, Sand 는 150,000 까지도. E(kN/m2) = 766 N
- 탄성계수의 활용. 침하는 탄성침하-1차압밀-2차압밀로 나뉘는데, 그 중 탄성 침하를 계산할 때, pressure 를 탄성계수로 나누고, 각 깊이별 영향범위, 계수를 곱하여 침하량을 계산할 수 있습니다. Schmertmann 의 계산 방식.
-

지반반력계수
- K30, K40, K75 등의 plate 를 이용한 평판재하시험(PBT) 에서 하중-침하곡선을 그린 후 기울기를 지반반력계수 (Subgrade Reaction Coefficient) 라고 합니다. (kg/cm3) 40 x Fs x N 으로도 계산을 하기도 합니다. (kN/m3)
- 평판재하시험은 해당 영향범위가 크지 않지만, 시험이 간단하고, 하중의 3배까지 재하할 수 있다는 장점이 있습니다.
- 수평반력계수는 0.2~0.5 정도로 고려합니다.
- 탄성계수와의 비교 : 탄성 거동을 표시하는 지표가 되지만, 탄성계수는 일정한 값, 지반반력계수는 같은 지반이라도 기초크기/형상/근입깊이에 따라 달라지는 특징이 있음. (하중을 가해도 그 크기와 깊이에 따라 침하량이 달라지는 것과 동일한 개념)
- 평판재하시험의 지반반력계수는 기초 폭에 따라 작아지는 공식이 제안됨. 재하판의 크기의 10배면 0.17 배 정도, 2배면 0.6 배 정도의 지반반력계수를 감소 시킨다. (더 침하가 발생한다. 크기에 따라 지반에 미치는 영향 범위와 깊이가 커지기 때문)
- 포장 설계 시 K30 관리 (노상, 아스팔트 20이상, 콘크리트 15이상)