동남극 테라노바만 흙 시료의 동결 및 비동결 상태에서의 동적특성 평가 (Dynamic Soil Properties of Frozen and Unfrozen Soils from Terra Nova Bay in Eastern Antarctica)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 33권 / 3호 / 37 ~ 47페이지
· 저자명 : 김재현, 권영만, 박근보, 김영석, 김동수

초록

극한지에 구조물을 안정적으로 건설하기 위해서는 동결토의 지반공학적 특성을 평가하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 남극 제2과학기지(장보고 기지)가 건설된 남극 테라노바만 인근지역의 현장시료를 이용하여 동결토와 비동결토의동적특성(전단탄성계수, 감쇠비)을 Stokoe 식 공진주 실험기를 이용하여 평가하였다. 시편을 동결시키기 위해 시편의온도제어가 가능하도록 공진주 실험시스템을 개선하였으며, 다양한 밀도로 조성된 시편에 대해 동결상태와 비동결상태에서 공진주 실험을 수행하였다. 동결토 실험에서는 -7°C에서 얼린 시료를 이용해 전단변형률에 따른 전단탄성계수와감쇠비를 획득하였고, 이를 비동결토의 특성과 비교하였다. 또한, 동결토의 온도변화에 따른 최대전단탄성계수와 감쇠비변화를 실험적으로 평가하여 동결-융해 작용에 의한 지반의 역학적 특성 변화를 확인하였다. 본 연구를 통해 동결토와비동결토의 동적특성 차이를 확인하였으며, 온도상승이 동결토에 미치는 영향을 확인했다는 점에서 공학적 의의가 있다.

영어초록

The geotechnical characteristics of frozen ground is one of the key design issues for the construction of infrastructurein cold region. In this study, the dynamic properties (shear modulus and damping ratio) of frozen and unfrozen soilssampled from Terra Nova Bay located in eastern Antarctica, where Jang Bogo station was built, were investigated usingStokoe-type resonant column test (RC). In order to freeze the reconstituted soil specimen, the RC testing equipmentwas modified by adding a cooling system. A series of resonant column tests were performed in frozen and unfrozensoils with various soil densities and temperatures. The shear modulus (G) and damping ratio (D) of soil frozen at -7°Cwere compared with those of unfrozen soil. In addition, the effect of temperature rise on the maximum shear modulus(Gmax) and damping ratio was experimentally investigated. This study has significance in that the difference of dynamicsoil properties between frozen and unfrozen soils and the effect of temperature rise on frozen soil were identified.

참고자료

· 없음