직접전단실험시 전단상자의 종류에 따른 모래시료의 전단거동 (Shear Behavior of Sands Depending on Shear Box Type in Direct Shear Test)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 31권 / 3호 / 51 ~ 62페이지
· 저자명 : 홍영호, 이종섭, 변용훈, 채종길

초록

직접전단시험은 전단상자의 경계조건에 따라 흙의 전단거동이 달라지는 것으로 알려져있다. 본 연구의 목적은Type-A 형태의 기존 직접전단시험기의 문제점에 대해 분석하고 Type-C 형태의 직접전단시험기의 개발을 통해신뢰성 높은 직접전단결과를 도출하는데 있다. 기존 직전단시험기와 새로 개발된 직접전단시험기를 사용하여 상대밀도가 60%로 조성된 모래시료에 대해 초기 구속응력 50kPa, 100kPa, 200kPa, 300kPa, 400kPa에서 0.5mm/min의일정한 전단속도로 직접전단시험을 수행하였다. 일정수직하중 조건에서 수행된 Type-A의 직접전단시험기와 Type-C시험기의 결과를 비교하여 새로 개발된 시험기의 신뢰성을 평가하였다. 또한 새로 개발된 시험기를 사용하여 일정수직하중 조건과 정압조건의 두 가지 구속조건에 대한 직접전단시험을 수행하여 그 결과를 비교, 분석하였다. 실험결과, Type-A의 직접전단시험기에서는 하중재하판과 상부 전단상자가 기울거나, 흙의 체적변화로부터 발생되는 시료와 전단상자 내부 벽면간의 마찰이 전단면에 작용하는 응력에 영향을 끼치게 되는 문제가 발생하였다. Type-A의 직접전단시험기에서는 전단상자 형태와 경계조건에 따라 전단강도가 과대 혹은 과소평가 되었다. Type-C의직접전단시험기에서는 구속조건에 상관없이 일관성있는 실험결과를 나타내었다. 본 연구는 Type-C의 형태로 개발된 직접전단시험기를 통해 Type-A 직접전단시험법의 문제점을 해결하고 신뢰성있는 결과를 도출할 수 있음을 보여준다.

영어초록

Shear behavior obtained by direct shear tests is dependent on shear box and boundary condition. The objective ofthis study is to analyze problems of conventional direct shear test (type-A) and provide the reliable results by developingtype-C direct shear apparatus. Experimental tests are carried out for Ulleung sand by using type-A and -C direct sheardevices. The soil specimens, which are prepared at the relative density of 60%, and are applied to vertical confiningstresses of 50, 100, 200, 300, and 400 kPa, are sheared at a constant shear strain rate of 0.5 mm/min. By comparingthe results obtained by type-A and -C direct shear apparatus under constant normal load (CNL) condition, the performanceof new one is verified. In addition, two constrained conditions including constant normal load (CNL) and constantpressure (CP) are applied to type-C one. Experimental results show that type-A direct shear apparatus has some problemssuch as rotating of loading plate and upper shear box, and the frictional forces between soil and inner wall of uppershear box. Thus, the shear strengths obtained by type-A device are overestimated or underestimated depending on shearbox and boundary condition. On the other hand, type-C device produces clear and consistent test results regardless ofconstrained conditions. This study represents that type-C direct shear apparatus not only can solve the problems of type-Adirect shear apparatus but provide the reliable results.

참고자료

· 없음