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1 ~ 지반응답해석 Round Robin Test의입력지진파및물성에관한고찰 Investigation into the Input Earthquake Motions and Properties for Round Robin Test on Ground Response Analysis 선창국 1), Chang-Guk Sun, 한진태 2),Jin-TaeHan, 최정인 3), Jung-In Choi, 김기석 4), Ki-Seog Kim, 김명모 5), Myoung-Mo Kim, 1) 2) 3) 4) 5) 한국지질자원연구원지진연구센터선임연구원, Senior Researcher, Earthquake Research Center, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources 서울대학교지구환경시스템공학부박사후연구원, Postdoctoral Researcher, School of Civil, Urban & Geosystem Engineering, Seoul National University 서울대학교지구환경시스템공학부박사과정, Graduate Student, School of Civil, Urban & Geosystem Engineering, Seoul National University ( 주) 희송지오텍대표이사, Representative Director, Heesong Geotek, Co., Ltd. 서울대학교지구환경시스템공학부교수, Professor, School of Civil, Urban & Geosystem Engineering, Seoul National University SYNOPSIS : Round Robin Test (RRT) on ground response analyses was conducted for three sites in Korea based on several site investigation data, which include borehole logs with the N values from standard penetration test (SPT) for all three sites and additionally cone tip resistance profiles for two sites. Three input earthquake motions together with the site investigation data were provided for the RRT. A total of 12 teams participating in this RRT presented the results of ground response analyses using equivalent-linear and/or nonlinear method. Each team determined input geotechnical properties by using empirical relationships and literatures based on own judgment, with the exception of the input motions. Herein, the characteristics of input motions were compared in terms of the frequency and period, and the selection of the depth to bedrock, on which the motions is impinged, was discussed considering geologic conditions in Korea. Furthermore, a variety of geotechnical properties such as shear wave velocity profiles and soil nonlinear curves were investigated with the input properties used in this RRT. Keywords : ground response analysis, site effects, earthquake motion, shear wave velocity, shear modulus, damping ratio 1. 서론 지난 2 세기후반부터우리나라는사회적필요성에따라내진설계나내진성능평가및보강에관한체계화목적의연구개발을진행해왔으며, 최근에도다각적인합리화연구가수행되고있다. 공학적개념의다양한내진분야들중에서도지반공학은가장근본적인지표를제공해야한다. 즉, 기초구조물의내진성능확보뿐만아니라상부구조물의내진설계및내진성능평가를위해서도대상부지에대해정량화된지반운동을제시해야한다. 국내에서는본격적으로내진관련연구개발이진행됐던지난 1997년즈음부터이미지반운동을평가할수있는기법들을적용하여실질적으로시설물의내진

2 설계나내진성능평가에활용해왔다. 우리나라의경우상당한피해사례로서과거다양한역사지진들이기록되어있다할지라도해외의강진지역들과는달리실제계기지진관측및피해기록에근거한경험적연구가능사례가거의전무한상황이었다. 이에따라부지고유지반조건에따라다양한크기와주기특성으로나타날수있는지반운동의평가는지반응답해석 (ground response analysis) 과같은해석적방법을통해이루어져왔고( 선창국등, 25a), 현재는실무에서도반무한자유장부지를대상으로하는일차원지반응답해석이매우폭넓게수행되고있다. 일차원지반응답해석은해석과정의정의역( 주파수영역또는시간영역) 및대상부지특성의고려방법에따라전응력을고려할수있는등가선형해석기법이나비선형해석기법그리고유효응력을고려할수있는비선형해석기법으로구분될수있다. 물론, 경우에따라선형해석기법이활용되기도하지만, 대부분의경우지반운동평가목적으로등가선형이나비선형해석을수행해오고있다. 부지고유의지반조건에따른지반운동의증폭차이효과를부지효과(site effects) 라고하며, 부지효과의정량적변화나그크기는가장우선적으로대상부지의국부적지반특성에따라큰영향을받는다. 뿐만아니라지반조사를통해동일한지반특성이제시된다할지라도지반응답해석을통해지반운동을평가하고자할경우, 적용기법의차이, 해석자의입력지반특성에관한최종정량적반영상의차이, 해석절차상의선택사항차이등에따라도출되는결과는매우상이하게나타날수있다. 특히, 지반조사가지반응답해석을목적으로철저하게준비되지않고기존의일반적인상황으로진행되어그결과만이제시되면, 실제지반응답해석을실시하는해석자는다양한가정과경험적추정을하게되므로여러측면의불확실성이해석과정에여과없이투영되어해석자간결과가크게달라질수있다. 이러한다각적측면의불확실성또는문제점을이해하기위하여, 한국지반공학회지반진동위원회에서는지반응답해석기법들에대한 Round Robin Test(RRT) 를실시하였으며, RRT의결과를상세하게비교함으로써지반응답해석에있어서문제가될수있는기존의불확실성을해결하거나개선하기위한분석연구를수행하였다. 본고찰에서는금번 RRT를위해제시된입력지진파들및대상부지의일반적인특성에대해토의하고더불어참여한기관들의지반응답해석조건및입력물성들에대해서비교 토의하고자한다. 2. 지반응답해석 Round Robin Test 수행을위한입력지진파 지반응답해석수행은대상부지고유의지진응답을예측 평가하기위함이일반적이며, 대개해당부지의시설물에대한내진설계나내진성능평가를위해이루어진다. 현재우리나라에서는보통암노두( 지반분류 B) 에대해서등고선형태의지진재해도나행정구역에따른구역계수를토대로설계지반운동결정목적의지반응답해석을위한입력지진 파의최대가속도를설정하도록제시하고있다( 건설교통부, 1997). 이에따라본 RRT에서는입력지진파를.7과.11로양분화된국내구역계수중.11의큰값을선택하고추가가정된 I 등급붕괴방지수준( 재현주기 1, 년지진수준) 의내진성능목표에대한위험도계수인 1.4를고려하여최종적으로최대가속도를.154g 로결정하였다. 현행내진설계기준을고려한다면, 지반응답해석시최대가속도.154g로제시된지진파는그림 1의 B 점과같은암반노두운동(rock outcropping motion) 의입력조건으로반영되어야한다. 즉, 실제지진은 A 점과같은암반내의원거리운동으로부터출발하고실제지진시피해가집중될수있는대부분의주거산업부지가 E 점과같은토사로구 Rock outcropping motion B Soil deposit Rock formation A Incoming motion Free surface motion E In-layer motion D C Bedrock motion 그림 1. 부지고유지진응답의위치별정의

3 성되어있지만, 현재지진재해도나지진구역으로부터얻는지진계수는국내모든부지를지반분류 B에해당되는보통암조건으로가정하여제시되어있다. 따라서지반응답해석의일반적지향목적이바로 B 점의입력지진운동으로부터 E 점( 일부목적의경우 D 점) 의지반운동을예측하는것이다. 물론, 일반적상황이아니고특별히확인된경우나필요목적이있는경우는입력지진파의최대가속도크기를조정하여 C 점에서입력조건으로설정하여부지에대한응답해석을수행하기도한다. Acceleration (g) Time (sec) Fourier Amplitude (g) 1.E-3 8.E-4 6.E-4 4.E-4 2.E-4.E Frequecy (Hz) (a) Hachinohe 지진 Acceleration (g) Time (sec) Fourier Amplitude (g) 2.E-3 1.5E-3 1.E-3 5.E-4.E Frequecy (Hz) (b) Ofunato 지진 Acceleration (g) Time (sec) Fourier Amplitude (g) 1.E-2 8.E-3 6.E-3 4.E-3 2.E-3.E Frequecy (Hz) (c) 인공합성지진 그림 2. 입력지진파의시간-가속도이력및퓨리에스펙트럼 본 RRT 에서는단일부지해석시지진파의다양한주파수( 주기) 특성을반영하기위하여그림 2에도시한바와같이총 3 종류의지진파에대한가속도- 시간이력을입력지진파로선정 제시하였다. 그림 2 에는또한입력지진파별주파수성분분포를파악할수있는퓨리에스펙트럼(Fourier spectrum) 도도시하였다. 선정된지진파는장주기( 저주파수) 성분이우세한 Hachinohe 지진및그에비해상대적으로단주기( 고주파수) 성분이우세한 Ofunato 지진과같은강진지역계측지진, 그리고지반분류 B( 보통암노두) 조건을고려하여표준설계응답스펙트럼에근사적으로합성된인공합성지진으로구성된

4 다. 각지진은주파수성분뿐만아니라지속시간(duration) 과자료간격(sampling rate) 에있어서도큰차이를보이는데, 지속시간및자료간격에있어서 Hachinohe 지진은각각약 14.6초및.63 초, Ofunato 지진은약 58.2초및.2 초, 그리고인공합성지진은 2.4초및.5 초를보인다. 비록더욱많은지진파들의입력을통한지진응답해석수행이보다광범위하고일반화된결과도출을가능케할수있지만, 선정된 3 종류입력지진파들의특성이비교적다양하므로제한된상황의 RRT 실시를위한입력지진의다양성이확보된것으로볼수있다. 지진파의주파수특성을파악하기위해유용한정보를제공하는퓨리에스펙트럼과더불어지진파에따른지표면상부구조물의지진응답특성을파악할수있는응답스펙트럼은공학적관점에서매우보편적인지표로활용되어왔다. 내진설계를위한표준설계응답스펙트럼도이러한지표면응답스펙트럼의형상을반영하여이상화한것이며, 지반및지진공학관점에서는가속도응답스펙트럼이주로비교 분석되어진다(Sun 등, 25). 그림 3은본 RRT의 3 종류지진파에대한가속도응답스펙트럼들을지반분류 B 조건의표준설계응 답스펙트럼과비교도시한것이다. 그림 2 에서이미파악할수있었던바와같이 Hachinohe 지진의주기 1초부근에서의장주기우세특성, Ofunato 지진의.2초부근의단주기우세특성, 그리고인공합성지진의표준스펙트럼과의대체적인유사특성을확인할수있다. 이와같은응답은암반노두조건에대한특성이며, 지반응답해석수행을통해토사지층전파과정중에변화된지표면가속도응답스펙트럼과의비교를통해부지고유지진응답특성을평가해볼수있다. Spectral Acceleration (g) Hachinohe motion Ofunato motion Synthetic motion Design (site class B) Period (sec) 그림 3. 입력지진파의보통암노두가속도응답스펙트럼 3. 지반응답해석 Round Robin Test의대상부지현황 지반응답해석 RRT 수행을위해선정된부지는총 3 종류로서, 그림 4, 그림 5 및그림 6에지층구성을포함한현장시험결과를제시하였다. 선정부지들이국내내륙이나해안지역의대표적인부지조건이라고보기에는다소제한적일수있다( 선창국등, 25a; 26a). 그렇다할지라도, 제 1 부지및제 2 부지의경우국내해안매립지역들에서나타날수있는지층구성을보이고있으며( 선창국등, 26a; 27a), 제 3 부지의경우해안인접지역이나내륙의하천인접지역에서조사될수있는지층구성으로추정된다. 제시된지반조사자료는부지고유지진응답해석을수행하기위한입력자료가아닌전통적인자료로구성되어있는데, 세부지들모두에대해서표준관입시험(standard penetration test; SPT) 의 N 값이풍화암까지제시되었고제 1 및제 2 부지에대해서는콘관입시험 (cone penetration test; CPT) 으로부터획득했을것으로보이는수정콘관입저항값(cone tip resistance, q t ) 이풍화암상부의교호되는일부퇴적지층까지제시되었다. 지반응답해석또는부지응답해석, 경우에따라서는지진응답해석이라고일컬어지는부지고유지진응답예측을위한일차원해석을위해서는각부지별로제시된것과같은지층구성이우선적으로파악되어야한다. 이를위해서대상부지에대한시추조사를수행하게되며, 통상적으로국내지질조건의연암층까지확인하게된다(Sun 등, 25). 그러나선정부지는지표면부터풍화암까지의지층만이제시되어있고풍화암의경우도조사종료심도아래에바로연암이분포하는지의여부가파악되어있지않다. 따라서이와같은조사자료가제시된부지의경우지반응답해석과정에있어서기반암심도의결정과정상에서매우다양한가정또는추측이발생할수있다. 뿐만아니라지질조건만에근거한부지응답해석의기반암선정과관련된체계적인고찰이나기준제시가부족한상황에서는해석수행자에

5 따라임의조건으로기반암심도를가정하게된다. 따라서대상부지시추조사자료가지반응답해석목적의지반조사로서는적절하지않을수있으나, 실제실무에서지반조사및지반지진공학에대한이해가부족할경우종종발생할수있는상황으로파악해볼수있다. 시추조사와일반적으로병행되는 SPT는 N 값조사와더불어교란시료채취가목적이며, 세부지에대해제시된 N 값의깊이분포는대체로 1.5 m 간격으로수행된결과를제시하고있으므로다른지반특성정보가존재치않는상황에서는차선책으로서깊이별특성결정을위한매우유용한자료로활용될수있다. 제 1 및제 2 부지에대해서만제시된 3 m 이상깊이까지의 q t 분포는지표면부근의연약지반에만이용가능한휴대용콘관입시험의결과로보기는어려우며, 기계식콘관입시험(CPT) 또는전기/ 전자식피에조콘관입시험 (piezocone penetration test, CPTu) 의결과로파악된다. CPT의경우최소한 Tip Resistance, q t (Mpa) q t 뿐만아니라주면마찰 m 력 (sleeve friction, f s ) 분 5/25 5/14 실트질 모래포도함께제시되며, CPTu 5/13 5/ m 의경우이와더불어과잉 5/ /13 모래간극수압 (excess pore 5/13 5/ m pressure, u) 분포도함께 45 5/15 측정하여제시된다. 특히, 5/23 풍화암 5/15 근래에는대부분 CPTu 결 5/ m 5 과를포괄적으로이용하는그림 5. 제 2 부지의깊이별지층구성및지반조사자료방법들이제안되어흙의분류를포함한지반특성의경험적산정에활용되고있다( 김홍종등, 25). 이와같은측면을감안해볼 N value from SPT (blows/3cm) 5/ 5/21 5/2 5/17 5/22 5/2 5/15 5/13 그림 4. 제 1 부지의깊이별지층구성및지반조사자료 Tip Resistance, q t (Mpa) /9 5/7 5/8 5/8 5/ N value from SPT (blows/3cm) Borehole Log 12. m 19.5 m 24. m 3. m 자갈섞인모래 점토질실트 실트질모래 점토 점토질실트 37.5 m 모래 39. m 5. m 15. m 22.5 m 풍화암 Borehole Log 자갈섞인모래 점토질실트 점토

6 때, 제 1 및제 2 부지에대해 q t 분포만이제시된상황은실제실무상황을반영했다기보다는지반조사에대한이해부족으로인해발생할수있는실무의오류상황을반영했다고파악해볼수있다. CPTu 결과로서 q t 분포만이지반특성의경험적결정에이용될경우그활용성은매우제한될수있고, 흙의종류에따라서는그신뢰도가현저히낮아지게된다. 이번지반응답해석 RRT 에서는대상부지의지반자료에대해서는정보측면에서매우불리한여건으로제시하여그에따른참여진별자체판단적용을기본방향으로설정하였다. 뿐만아니라본 RRT에서는지반응답해석을위해구성지층별로공진주시험과같은실내시험으로부터결정되어야하는전단계수 (shear modulus, G) 및감쇠비(damping ratio, D) 의전단변형률 (shear strain, γ) 에따른비선형곡선도제시하지않고참여진별로다양한문헌들을통해자체적으로도입적용하도록하였다. N value from SPT (blows/3cm) /3 5/22 2 5/ /14 5/4 5/6 3 5/3 5/3 5/6 5/3 35 5/2 Borehole Log 1.5 m 실트질점토 점토 4.5 m 점토질모래 9. m 13.5 m 25.5 m 35.5 m 모래 점토질모래 풍화암 4. 지반응답해석 Round Robin Test의참여해석조건및물성고찰 4 그림 6. 제 3 부지의깊이별지층구성및지반조사자료 지반응답해석 RRT는총 12 개국내팀의참여에의해진행되었다. 제시된세종류의입력지진을이용한지표면에서의부지고유지진응답예측목적의해석및결과제시가과업으로주어짐에따라해석을위한기법및소프트웨어의선정적용과각부지별해석지층구성및그에따른입력물성은제한적으로주어진지반조사자료만을이용하여각참여팀별로결정하였다. 본절에서는 RRT 참여팀에의해자체적으로판단적용된해석조건과물성에대해파악하고고찰해본다. 4.1 해석조건 내진설계나내진성능평가의대상부지가선정된경우, 무엇보다도필요한사항은철저한계획을통한현장조사및실내시험대상선정과그에따른내용및절차일것이다. 금번 RRT에서는열악한형태의지반조사자료를제시했으므로, 그이후상황인지반응답해석절차에대해서고려해봐야한다. 그림 4 ~ 그림 6과같은결과에근거한지표면지진응답평가를위해서는무엇보다도평가목적에따른해석기법및소프트웨어선정이필요하다. 본고찰내용에서는기법적측면은제외하고그다음단계인해석수행을위한입력상황들에대해서고찰해본다. 입력상황은크게기반암심도및입력지진파조건결정적용, 지층구성적용, 그리고전단파속도(shear wave velocity, V S ) 및단위중량 (unit weight, γ t ) 또는그에따른최대전단계수(G max ), 그리고흙의비선형곡선과같은입력물성산정적용으로구분해볼수있으며, 그다음단계에서비로소해석수행을통한결과도출이이루어진다. 해석조건으로파악해볼수있는기반암심도및입력지진파조건결정은대상세곳부지들에대해서참여진별로다르게적용될수있으며, 각참여진별로기존에수행해온일반적인개념적절차에의해결정된현황이라고파악해볼수있다. 표 1은주어진지반조사자료에근거하여결정적용한 12 개팀(A ~ L) 의입력조건을정리한것이며, 매우다양한해석조건이적용되었음을확인할수있다. 우선, 기반암심도를살펴보면주어진지반조사자료가불완전함에따라조사된풍화암하부, 풍화암시점, 그리고풍화암상부의퇴적층내부( 주로 CPT 종료심도) 로다양하게가정하고있다. 뿐만아니라입력지진파의기반암적용조건에서는현행국내내진설계기준( 건설교통부, 1997) 에서보통암노두 (outcrop) 에대한지역별지진계수또는지진재해도를제시하고있고이에따라특수한상황이아닌일

7 반적인지표면지진응답예측의경우제시된입력지진파를기반암노두조건에대해적용해야됨에도불구하고, 토사지층아래의기반암상부인내부(inside) 에적용한참여진도두팀이존재하였다. 이러한상황은 RRT 진행시특별히이에대한기준방향을주지않아서발생한것으로보이지만, 경우에따라서는실제해석자가등안시할수도있는조건이므로항상주의해야할사항이다. 부지명 제 1 부지 제 2 부지 제 3 부지 기반암심도 (m) 5. ( 풍화암하부 ) 4.5 ( 풍화암시점 ) 표 1. 기반암심도및전단파속도( 전단계수) 구분입력층현황 지진파입력조건 Outcrop Outcrop Inside V S 구분입력층수 ( 기반암포함) 기관 기관수 비고 SPT 수행심도로 33 ~ 34 A, D, G, H, I 4 ( 중간에서; D) 구분 22 F 1 SPT 수행심도로구분 21 K 1 28 L (CPT 종료) Outcrop 16 C ( 풍화암내부 ) 49.5 ( 풍화암하부 ) 45. ( 풍화암시점 ) 2 m 간격으로구분 ( 일부 Inside) SPT 수행중간에서구분 ( 일부 Inside) 26 B 1 SPT 수행심도로구분 4 J 1 1 m 간격으로구분 V S 분포를고려대표층으로자체구분 Outcrop 22 E 1 SPT 수행심도로구분 Outcrop Outcrop Inside 34 ~ 35 A, D, G, H, I 4 SPT 수행심도로 ( 중간에서; D) 구분 23 E, F 2 SPT 수행심도로구분 2 K 1 31 L (CPT 종료) Outcrop 9 C ( 풍화암하부 ) 27. ( 풍화암시점 ) 25.5 ( 점토질모래 ) Outcrop Outcrop 2~4 m 간격으로구분 ( 일부 Inside) SPT 수행중간에서구분 ( 일부 Inside) 3 B 1 SPT 수행심도로구분 44 J 1 1 m 간격으로구분 V S 분포를고려대표층으로자체구분 24 ~ 25 A, D, G, H, I 4 SPT 수행심도로 ( 중간에서; D) 구분 16 E, F 2 SPT 수행심도로구분 14 K 1 19 L 1 2~3 m 간격으로구분 ( 일부 Inside) SPT 수행중간에서구분 ( 일부 Inside) 18 B 1 SPT 수행심도로구분 Inside 27 J 1 1 m 간격으로구분 V S 분포를고려대표 Outcrop 8 C 1 층으로자체구분

8 기반암심도는약반수정도의참여진이조사된풍화암하부에기반암이분포하는것으로가정하였 으며, 그다음은 4 개의참여진이풍화암시작심도를기반암으로보았는데이는풍화암을기반암으로 고려한것이다. 현재까지지질조건만으로국내에서어느상태의암반을기반암으로고려해야할것인 지에대한체계적연구가미흡한상황이므로기반암결정에대해서는보다객관적이고종합적인연구가 필요할것으로보인다. 지반응답해석을위해서는지표면부터기반암까지의토사지층에대한구분입력이필요하며, 금번 RRT에서는제시된부지특성자료중에서지층분포와 N 값이그구분지료로활용될수있다. 대개의 경우동일한지층내에서도지진응답에영향을미치는강성(stiffness) 은크게변화할수있으므로현 장에서조사된깊이에따른지반특성을토대로해석시에는동일지층내에서도세부지층을구분하여 V S 와 γ t ( 또는 G max ) 를다른값으로입력하게된다. 이번 RRT 에참여된세부지층구분을살펴보면, 일 부 1 m 또는 2 m의등간격지층구분을제외하고는대부분의참여진들이 N 값획득심도(SPT 수행 ( 시작) 심도) 를구분기준으로설정하였다. 반면, 2 개의참여진은 N 값획득을위한 SPT 수행심도의 중간깊이를기준으로세부지층을구분하였다. 세부지층구분근거가미약한등간격참여진의경우 해석적편의를위해구분한것으로파악되는데, 이러한경우보다적극적인현장조건반영을위한노 력이필요하다. 본절에서는세부지층구분에대해서보다상세하게고찰해보고자한다. 그대상은 N 값획득의 SPT 수행심도를이용하여자체적인판단을통해지층구분을실시한두경우이다. 물론, 현장탄성파 시험(seismic test) 을통해 V S 분포를정량적으로획득한경우는그를토대로보다개관적인세부지층 구분이가능하지만, 이번경우와같이 N 값만이이용되는상황에대해서는보다현실적인고찰이필요 하다. 그림 7은 SPT 수행절차를모식적으로도시한것으로서(Mayne 등, 21), 5 회의타격이전에 3 cm 두께가관입가능한일반적인토사에서 N 값은 SPT 수행심도부터그아래 45 cm 두께중하 부측 3 cm 토사에대한평균적인특성값임을확인할수있다. 이러한상황은 5 타수이상의단단한 토사나풍화암에서는동일하게적용되지는않으나 SPT 수행심도아래지반의특성으로 N 값이제시 된다는측면에서는개념이같다. 그러므로 SPT 수행심도를기준으로세부지층을구분할경우, 해당 세부지층의지반특성으로이용되는 N 값은구분심도에서수행된 N 값이적용될수없고바로위심 도에서획득된 N 값이적용되어야한다. 간단한예로서제 1 부지의지표면부근 3 개의 N 값분포와같이깊이 1.5 m, 3. m, 그리고 4.5 m 에서 SPT가수행된경 우, 세부 지층을 각각 지표면부터 1.5 m, 1.5 m부터 3. m, 그리고 3. m부터 4.5 m의상 부, 중부, 그리고하부의 3개지층구분상황에대해서, 상부지층에서는적용할수있는 N 값이존재치않고중부지층은 1.5 m에서획득한 N 값을그리고하부지층은 3. m에서획득한 N 값을이용하는방법이 SPT 수행개념에근거해볼때적합하다. 이러한구분조건과는달리이번 RRT에서두참여진이적용한 SPT 그림 7. SPT 수행을통한 N 값획득모식도(Mayne 등, 21)

9 수행심도중간에서의세부지층구분방법에서는, 상부, 중부, 그리고하부지층을각각지표면부터 2.2 m, 2.2 m부터 3.7 m, 그리고 3.7 m부터 5.2 m (4.5 m와 6. m 의중간깊이) 로구분하게된다. 더불어각지층에대해적용가능한 N 값은각구분지층내에서수행된 SPT 결과인 1.5 m, 3. m, 그리고 4.5 m의 N 값을이용하면된다. CPT나 CPTu 결과분포와같이지반특성이연속적으로획득되지못한경우, 세부지층의구분및활용지반특성지표선정은반드시지반조사기법의실무적개념에대한이해가우선되어야한다. 여기서비교된두방법중첫번째 SPT 수행심도구분방법에서는지표면인접세부지층에대한지반특성부여가개념적으로불가능하거나그아래지층의특성과동일하다고가정해야한다. 반면, 두번째SPT 수행중간심도구분방법은개념및지반특성부여과정에서큰무리가수반되지않는다. 첫번째구분방법에서도구분경계심도의 SPT로부터획득한 N 값이그경계상부지층에이용되지않고경계하부지층에이용된경우는지표면인접지층을제외하고는비교적유효할것이다. 그러나입력자료확인결과, SPT 수행심도로지층을구분한거의모든참여진들이 q t 분포를복합활용한경우의대상지층들을제외하고는구분심도 SPT의 N 값을이용하여경계상부지층에대한지반동적특성 (V S 또는 G max ) 을경험적으로결정하였다. 따라서이와같은세부지층구분및그에따른지반특성활용에관한개념적이해부족을충분히확인하고개선해야한다. 4.2 일반적지반조사자료를이용한전단파속도분포의도출적용 국내에서내진설계가활성화되기이전에수행된대부분의부지들에대한지반조사는대부분금번 RRT 대상부지들과같이전통적인시추조사및 SPT, 그리고경우에따라서 CPTu 가수행되어왔다. 그러나최근에는내진설계나내진성능평가대상부지들에서현장탄성파시험과같은 V S ( 또는압축파속도 (compressional wave velocity, V P )) 의깊이분포를획득하기도한다( 선창국등, 25c; 한국지반공학회, 26). SPT나 CPTu와같은시험자료만이제공되는부지에서는현실적인 V S ( 또는 G max ) 분포결정방법으로서경험적인상관관계식들이이용되는데, 이번 RRT에서도표 2 및표 3에정리한바와같이각참여진들이자체적인판단을통해적용할경험적관계식들을선정하였다. 대부분우리나라보다는해외의경험적관계식을선정적용하였으며, 이는국내의관계식들의근거자료의수가해외에비해부족한상황임을고려한것으로판단된다. 순수하게국내경험식만을적용한참여진은총 2 팀뿐이며, 제 1 부지에서는추가적으로 1 팀만이, 그리고제 2 부지에서는추가적으로 2 팀만이국내지반에대한경험적상관관계식을활용하였다. 적용된국내상관관계식들에대해서살펴보면, N 값을이용한경험식은국내두연구진의연구결과이고 CPTu를이용한경험식은참여진에서활용된관계식은다르지만국내한연구진이다양한관계식들로제시한연구결과로서, 지극히그연구성과들이제한적으로제시되고활용되고있음을알수있다. 이와같은측면에서 V S 의경험적결정을위한국내고유의상관관계식의도출을위한연구가폭넓게필요할것으로보인다. 제 1 및제 2 부지( 표 2) 에서는총 12 팀중반수의참여진이 N 값만을이용하여경험적으로 V S ( 또는 G max ) 의깊이분포를결정하여입력자료로활용하였고, 나머지 6 개팀은 V S ( 또는 G max ) 와 q t 분포및 N 값의경험적상관관계식들을자체적인판단기준에따라복합적으로도입하여적용하였다. 경험적관계식의적용을통한 V S 도출과정의참여진별주요가정및판단사항들은표의비고에서확인할수있다. 지역적지반특성이상이할수있다하더라도국내지반에대한 V S 도출의상관관계식들에관한연구들이아직미진한상태에서국내경험식을활용하는방법만이합리적이라고할수는없으나, 현재까지의국내부지고유지진응답해석을위해주로적용되는경험식들은국내보다는지반고유의특성이다른미국이나일본의식들이주류를이루고있음을알수있다. 제 1 및제 2 부지에대해 q t 분포와 N 값을복합적으로활용한참여진들의적용현황을살펴보면, 대부분의팀들이 N 값의점토에서의제한적신뢰성을고려하여사질토뿐만아니라점토에서도신뢰성이확보될수있는 CPTu 결과로서의 q t 를우선적으로이용하였다. 그러나 CPTu( 또는 CPT) 의관입한계로인해깊은심도의퇴적토나단단한풍화잔류토및풍화암에대한 q t 분포가확보되지않은지반에 대해서는 N 값을경험적으로이용하여 V S 를도출하였다. 한참여진(I) 은 q t 와 V S 의상관관계만을적용

10 하기위하여 q t 가확보되지않은하부심도에대해서 N 값을경험적으로 q t 로환산하기도하였다. 본 RRT의지반조사자료중 q t 는현장에서측정된콘관입저항력 (q c ) 과는구분되는과잉간극수압에따. 이런경우대부분과잉간극수압(u; 대부분 u2) 의 른보정이이루어진콘관입저항력으로제시되었다 분포도함께제시됨이일반적이나 RRT 자료에서는제시되지않았다. 이에기존의 q c 를이용하는경험식들과 q t 를이용하는경험식들의적용에있어서참여진별로자체적인가정을하는상황들이발생하였다. 따라서정적인현장시험자료로서 CPT 또는 CPTu 결과를입력자료로주고자할경우가능한모든현장시험결과 (q c ( 또는 q t ) 뿐만아니라 f s 및 u) 를제시함이바람직할것이다. 참여기관 A 표 2. 제 1 및제 2 부지에대한전단파속도의깊이분포도출적용현황 경험적관계식제안자비고 Ohsaki & Iwasaki (1973) Imai & Tonouchi (1982) Crespellani & Vannuchi (1991) σ Baldi et al. (1989) N 값은선형환산, 각관계식도출 V S 값의평균활용, 심도 13.5m의 N값을 4으로가정 5타이상 N 값은 5으로가 B 건설교통부 ( 김동수, 1998) 정 ( 기반암의 V S = 76 m/s) 사질토 : 선창국등 (26) C q t 활용하여대표분포도출점성토 : 선창국등 (26) N 값은선형환산, 두관계식 Sun et al. (26) 도출 V S 값의평균활용 (N값 D 만활용한결과도제시; 기반 σ 선창국등 (26) 암의 V S =1,m/s) 5타이상 N 값은 5으로가 E Imai & Tonouchi (1982) 정, 실측 N 값을 N 6 으로가정 [ 제 1 부지] 일본도로시방서 5타이상 N 값은 5으로가 F [ 제 2 부지] 건설교통부 ( 김동수, 1998) 정 ( 기반암의 V S = 76 m/s) N 값은선형환산 ( 기반암의 G Umehara = 1, m/s) H I 사질토 : ρ Ohsaki & Iwasaki (1989) 중립토 : ρ Ohsaki & Iwasaki (1989) 점성토 : ρ Ohsaki & Iwasaki (1989) 사질토 : σ Baldi et al. (1989) 점성토 : Hagazy & Mayne (1995) V S N 값은선형환산, 각관계식도출 V S 값을토대로대표 V S 산정활용 ( 기반암의 V S = 76 m/s) 사질토 : σ Rix & Stokoe (1991) 5타이상 N 값은 5으로가 사질토 : σ Ohta & Goto (1976) 정, q t 이용 V S 도출, N 값을 q t 로환산 ( 풍화암의 V S = 76 점성토 : Mayne & Rix (1993) m/s) J σ Seed et al. (1986) 5타이상 N 값은 5으로가정, 실측 N 값을 N 6 으로가정 K L 사질토 : 니시가키 (1992) 5타이상 N 값은 5으로가점성토 : 니시가키 (1992) 정 ( 기반암의 V S = 762 m/s) 각관계식적용대상별 V 사질토 : σ Ohta & Goto (1976) S 도출, 5타이상 N 값은약 5 으로가정 ( 기반암의 V S = 점성토 : Mayne & Rix (1995) 8 m/s)

11 참여기관 A 표 3. 제 3 부지에대한전단파속도의깊이분포도출적용현황 경험적관계식제안자비고 B 건설교통부 ( 김동수, 1998) C Imai (1982) D Sun et al. (26) E Imai & Tonouchi (1982) F G H I Ohsaki & Iwasaki (1973) N 값은선형환산, 두관계식 Imai & Tonouchi (1982) 도출 V S 값의평균활용 일본도로시방서 Umehara 5타이상 N 값은 5으로가 정 5타이상 N 값은 5으로가 정 ( 기반암의 V S = 76 m/s) N 값은선형환산, 각관계식 도출 V S 값을토대로대표 V S 산정 활용 ( 기반암의 V S = 76 m/s) 5타이상 N 값은 5으로가 정, 실측 N 값을 N 6 으로가정 5타이상 N 값은 5으로가 정 ( 기반암의 V S = 762 m/s) N 값은 선형 환산 ( 기반암의 = 1, m/s) 사질토 : ρ Ohsaki & Iwasaki (1989) N 값은선형환산, 각관계식 중립토 : ρ Ohsaki & Iwasaki (1989) 도출 V S 값을토대로대표 V S 산정활용 ( 기반암의 V S = 점성토 : ρ Ohsaki & Iwasaki (1989) 76 m/s) 사질토 : σ Ohta & Goto (1976) 점성토 : Mayne & Rix (1993) J σ Seed et al. (1986) V S 5타이상 N 값은 5으로가 정, q t 이용 V S 도출, N 값을 q t 로환산 ( 풍화암의 V S = 76 m/s) 5타이상 N 값은 5으로가정, 실측 N 값을 N 6 으로가정 K L 사질토 : 니시가키 (1992) 5타이상 N 값은 5으로가 점성토 : 니시가키 (1992) 정 ( 기반암의 V S = 762 m/s) 사질토 : σ Ohta & Goto (1976) 각관계식적용대상별 V S 도출, 5타이상 N 값은약 5 점성토 : PHRI (1997) 으로가정 ( 기반암의 V S = 8 m/s) SPT의 N 값에근거하여경험적으로 V S 를결정하기위한상관관계식들의이용현황을고찰해보면, 단단한퇴적토나자갈질퇴적토, 그리고풍화잔류토나풍화암에서는 N 값이 5 타수이상이되는상황이일반적이다. 이런경우현장에서는 5 타수일때의관입두께(T) 의표현방식(5/T) 으로기록하여제출한다(Oh와 Sun, 27). 이런 N 값을경험식을통해활용하고자할경우, 3 cm 관입상황을반영하여이용함이바람직할것이다( 선창국등, 25b). 그러나금번 RRT 참여진들중단 4 팀을제외하고는나머지모든팀들이 5 이상의 N 값에대해서 5 또는 5 정도( 심도증가등에따른영향을임으로설정하여반영) 로고려하여 V S 를경험식으로부터결정하였다. 3 cm 관입상황을반영한 4 팀의경우모두측정된 N 값을선형비례관계로보고 N 값을재산출한후경험적상관관계식에적용하여 V S 를결정하였다. 이와같은선형비례관계적용을통한 N 값의재산출에대한적합성에대해서는 SPT 수행상의문제점, 현장구속압에따른효과, 대상지질조건별차이등의여러의문이있을수있으나, 단순히 5 을이용하는방법보다는합리적이라는관점에는크게무리가없을것이다. 기반암의 V S 는그상부토사와의임피던스비(impedance ratio) 가부지고유지진응답에매우큰영향을미친다는측면에서지반응답해석의중요한요인중의하나이다( 선창국등, 26b). 특히, 기반암으로보고자하는지층에대한정보가없는경우는가정된기반암의 V S 에따른지표면지진응답의차

12 이가커질수있다. 공학적기반암(engineering bedrock) 에대한 V S 의기준하한값을 75 m/s 또는 76 m/s 로보고있는국내외연구결과들에근거해볼때(ANSS, 21; Sun 등, 25; 선창국등, 25a), 기반암입력정보를제시한대부분의참여진들의 V S 적용상황은크게어긋나지않은것으로보인다. 다만, 일부팀들에서는해석시기반암의경계만을설정했을뿐 V S 분포는상부토사층과동일하게적용한경우가있으며, 이에대해서는기반암깊이를재설정하거나기반암의 V S 를재확인하고적절하게입력해야할것으로보인다. 본절에서는 RRT 참여진들의 V S 도출경험식들에대한고찰로서, 그림 8과같이적용된국내외상관관계식들을비교해보았다. 경험적관계식들을도출했던연구자들에의한 N 값이나 q t 의적용제한조건은보정여부, 토사조건, 다른지반정수와의관계등에차이가있고이에따라그래프로도시할때에다소차이가발생할수있으나, 본비교에서는실제참여진들이적용하여도출한값들을최대한반영하여비교도시하였다. 그림 8(a) 에서는 N 값과 V S 의상관관계식들을확인할수있으며, 관계식들의비교에서가장두드러진것은 3 개의관계식(K 기관의사질토및점성토, L 기관의점성토) 들이다른관계식들과 N 값의범위 1에서 5 사이에서 V S 를과소결정하게된다는것이다. 또한, 그차이는다소작을수있으나다른한관계식(I와 L 기관의사질토) 의경우 N 값이 이하인경우 V S 를다른관계식들에비해과대결정하게된다. 현장에서 실제로측정된 V S 분포와정량적비 교를 수행하지는 못했지만, 이러한 관계식들의 일반 적인 경향에서의 편향은해당 경험 식들의활용에있 어서 재고의 여지 를 줄 것으로 보 인다. q t 토대의 상관관계식들을 비교 도시한 그림 8(b) 에서는관계식 별 산포 (scattering) 경향 이 N 값 토대의 관계식( 그림 8(a)) 에 비해 더욱 심 하게나타났다. 특 히, 한기관의관 계식(A 기관의 G max 도출관계식 ; 표 2 참조) 의경우모든 q t 값의범위에서다른관계식들에비해 V S 를과소산정하게된다. 또한, 큰범위의 q t 에서한관계 Shear Wave Velocity, Vs (m/s) Shear Wave Velocity, Vs (m/s) 1 N value from SPT (blows/3cm) (a) 표준관입시험 N 값과의상관관계 1 Cone Tip Resistance, q t (MPa) A (Ohsaki & Iwasaki, 1973) A (Imai & Tonouchi, 1982) B & F ( 건설교통부 ; 김동수, 1998) C (Imai, 1982) D (Sun et al., 26) E (Imai & Tonouchi, 1982) F ( 일본도로시방서 ) G (Umehara) H ( 사질토 ; Ohsaki & Iwasaki, 1989) H ( 중립토 ; Ohsaki & Iwasaki, 1989) H ( 점성토 ; Ohsaki & Iwasaki, 1989) I & L ( 사질토 ; Ohta & Goto, 1976) J (Seed et al., 1986) K ( 사질토 ; 니시가키, 1992) K ( 점성토 ; 니시가키, 1992) L ( 점성토 ; PHRI, 1997) A (Crespellani & Vannuchi, 1991) A (Baldi et al., 1989) C ( 사질토 ; 선창국등, 26) C ( 점성토 ; 선창국등, 26) D ( 선창국등, 26) H ( 사질토 ; Baldi et al., 1989) H ( 점성토 ; Hagazy & Mayne, 1995) I ( 사질토 ; Rix & Stokoe, 1991) I ( 점성토 ; Mayne & Rix, 1993) L ( 점성토 ; Mayne & Rix, 1995) (b) 콘관입선단저항력(q c 는 q 로 t 가정) 과의상관관계 그림 8. 깊이에따른전단파속도( 최대전단계수) 의분포도출에활용된경험적상관관계비교

13 식(I 기관의사질토) 은 V S 를과소산정하는반면, 또다른관계식(L 기관의점성토) 은 V S 를과대산정하게된다. 정량적으로는그차이가다소작지만있지만, 한관계식(C 기관의사질토) 은 q t 값의 1 MPa부터 2 MPa의범위에서다른관계식들보다 V S 를과소결정할수있는아래쪽에분포하고있다. 이와같은상관관계식들의비교고찰은, 현장에서의 V S 획득비교가없는상태에서특정관계식들을이용한경험적 V S 결정에서의오류를확인한것은아니며, 적용된관계식들의일반적인분포경향과의상호비교를통한경향분석이다. 국내외의경험적상관관계식들을이용하여각참여진들에서는깊이증가에따른 V S 분포를결정하여실제지반응답해석의입력자료로적용하였다. 그림 9, 그림 및그림 11에는각각제 1 부지, 제 2 부지및제 3 부지에서의각참여진별 V S 분포를기반암심도와함께도시하였다. 각그림의우측범례에는각팀별 V S 도출방법 (N 값만을이용했는지 N 값과 q t(n & q t ) 를복합활용했는지구분) 과설정한기반암심도를표현하였다. 대체로심도가증가하고기반암에가까워질수록 V S 분포의산포경향이심해지는데, 이는대상부지들의깊은심도에분포하는단단한퇴적토및풍화암에서의 N 값이 5 회이상인경우의선형환산적용과 5 타의단순적용간의차이로인한것이다. 기관별 V S 분포를살펴보면, 모든부지에서 K 기관의 V S 가다른기관들에비해현저히작은 V S 분포를보이고있음을확인할수있다. K 기관의경우위에서모든부지들에대해서니시가키의 N 값과 V S 의상관관계식( 표 2 및표 3 참조) 을이용하여 V S 를산출하였으며, 이관계식은이미위에서분석된바와같이다른관계식들에 Shear Wave Veolocity, Vs (m/s) Shear Wave Veolocity, Vs (m/s) Bedrock depth 그림 9. 제 1 부지의깊이별전단파속도분포 Bedrock depth 그림. 제 2 부지의깊이별전단파속도분포 A (from N & qt; 5. m) B (from N; 4.5 m) C (from qt; 33. m) D (from N; 5. m) D (from N & qt; 5. m) E (from N; 48. m) F (from N; 5. m) G (from N; 5. m) H (from N & qt; 5. m) I (from N & qt; 5. m) J (from N; 4. m) K (from N; 4. m) L (from N & qt; 38.8 m) A (from N & qt; 49.5 m) B (from N; 4.5 m) C (from qt; 37.5 m) D (from N; 49.5 m) D (from N & qt; 49.5 m) E (from N; 49.5 m) F (from N; 49.5 m) G (from N; 49.5 m) H (from N & qt; 49.5 m) I (from N & qt; 49.5 m) J (from N; 44. m) K (from N; 44. m) L (from N & qt; 44.3 m)

14 비해 V S 를과소결정( 그림 8(a) 참조) 하게된다. 또한, I 기관의 V S 분포를확인해보면, 제 2 부지의일부심도에서는 K 기관보다더 Shear Wave Veolocity, Vs (m/s) Bedrock depth 작은 V S 분포를보이고있고제 1 부지에서도다른팀들의 V S 분포에비해다소작은 V S 를나타내고있다. I 기관은자체적인판단에따라 A (from N; 35.5 m) B (from N; 27. m) C (from N; 25.5 m) 제 1 및제 2 부지에서 N 값을경험적으로 q t 로환산하고 q t 와 V S 의상관관계식만을활용하여 V S 를산출하였다. 또한, N 값의경우 5 이상의심도에대해서도단순히 5 정도로고려하였으며, 적용된 2 D (from N; 35.5 m) E (from N; 35.5 m) F (from N; 35.5 m) G (from N; 35.5 m) q t 와 V S 의경험식에있어서도 q t H (from N; 35.5 m) 값이커질수록다른관계식들에비해 V S 를과소산출하게된다. 이런적용과정의상황들이 I 기관이상 3 I (from N; 35.5 m) J (from N; 27. m) 대적으로다른기관들에비해작은 K (from N; 27. m) V S 분포를결정하여적용한이유라고할수있다. 4 L (from N; 26.3 m) 4.3 단위중량의적용 그림 11. 제 3 부지의깊이별전단파속도분포 일반적인일차원지반응답해석과정중에 V S 와함께깊이에따른분포로입력되어야하는지반특성은전체단위중량(total unit weight, ) 이다. 실제해석과정중에는 V S 와 γ t 가각각고려된다기보다는식 (1) 과같이 V S 와밀도 (density, ρ; γ t = ρ g; g는중력가속도) 의관계에따라최대전단계수(G max ) 의깊이분포로부터전단변형률 (shear strain, γ) 에따른전단계수(G) 의감소를고려한해석이수행된다. ρ (1) 위식 (1) 에서알수있는바와같이, V S 에비해 γ t ( 또는 ρ) 는 G max 및 G의변화에영향을작게미칠수있다. 또한, V S 와는달리값의변화또는크지않으므로, 일반적으로부지고유지진응답해석의주요영향요소로고려되지는않고대개 V S 가주요영향정수로여겨진다. 이런이유로상당수의참여진들이금번 RRT에서깊이에따른단위중량의분포를제시하지않았을뿐만아니라단위중량의결정근거에대해서도언급하지않았다. 그러나단위중량은지하수위(ground water level) 와함께고려되어다른지반정수의결정에중요한기저정수로서이용된다는측면에서그결정에대한명확한근거또는현장및실내시험을통한정량적결정이요구된다. 표 4 는참여진별단위중량의깊이별분포제시여부와결정근거문헌을정리한것이다. 단지 5 팀에의해제시된단위중량값의결정근거가되는문헌들을살펴보면, 국내주요도로관련기관의지침및실제최근설계적용사례, 그리고해외도로관련기관의지침및해외의지반공학관련주요문헌들이이용되었다. 총 3 개의참여진이국내문헌을근거로단위중량을결정하였고다른 2 팀은해외문헌을근거로결정하였다. 그렇다할지라도이러한문헌들내에서도대개단위중량은지반조건별로특정범위로제시되고있으며, 일반적인참여자들은이런범위의평균값을활용하였다. 전체 12 참여진들중 7 개팀이단위중량의확인이가능하도록입력자료의깊이분포를제시하였다

15 그림 12, 그림 13 및그림 14는입력자료들로부터추출한단위중량과 V S 와의관계로부터계산된 G max 을깊이분포의형태로제 1 부지, 제 2 부지및제 3 부지에대해서각각도시한것이다. 단위중량을제시한모든팀들이 V S 와는달리단위중량은세부지층이아닌시추조사로부터구분된지층분포( 그림 4 ~ 그림 6 참조) 를고려하여대단위지층에동일값으로결정하였다. 표 4. 단위중량의깊이분포도출적용현황 참여기관 깊이별분포제시여부 도출근거 A No information B C 도로설계실무편람( 한국도로공사) 인천대교연결도로건설공사실시설계(3 공구) FHWA-HI Bowles (1977) Bowles (1979) D Hunt (25) E No information F No information G No information H No information I No information J No information K 도로설계요령( 한국도로공사) L 한국도로공사 (21) 비고국내국내국내 Total Unit Weight, t (kn/m 3 ) Maximum Shear Modulus, G max (Mpa) Bedrock depth Bedrock depth A (from N & qt) A (from N & qt) B (from N) B (from N) 2 2 D (from N) D (from N) 3 D (from N & qt) 3 D (from N & qt) E (from N) E (from N) 4 4 H (from N & qt) H (from N & qt) 5 J (from N) 5 J (from N) L (from N & qt) L (from N & qt) 6 6 그림 12. 제 1 부지의깊이별단위중량및전단계수분포

16 Total Unit Weight, t (kn/m 3 ) Maximum Shear Modulus, G max (Mpa) Bedrock depth Bedrock depth A (from N & qt) A (from N & qt) B (from N) B (from N) 2 2 D (from N) D (from N) 3 D (from N & qt) 3 D (from N & qt) E (from N) E (from N) 4 4 H (from N & qt) H (from N & qt) 5 J (from N) 5 J (from N) L (from N & qt) L (from N & qt) 6 6 그림 13. 제 2 부지의깊이별단위중량및전단계수분포 Total Unit Weight, t (kn/m 3 ) Maximum Shear Modulus, G max (Mpa) Bedrock depth Bedrock depth A (from N) A (from N) B (from N) B (from N) 2 D (from N) E (from N) 2 D (from N) E (from N) H (from N) H (from N) 3 3 J (from N) J (from N) L (from N) L (from N) 4 4 그림 14. 제 3 부지의깊이별단위중량및전단계수분포 단위중량의경우 V S 와는달리지반종류별로크게달라지지않는일반적인지반특성을인지한상황이므로, 그값의깊이분포는크게분산되지는않았다. 그렇다할지라도제 1 및제 2 부지의지표면인접지층인자갈섞인모래의경우단위중량의범위가넓게분포하고있다. 이런분포경향에대해고찰해보면, 일부팀은단위중량이큰자갈을고려하여그값을크게결정하고일부팀은지표면부근

17 토사로고려하여단위중량을작게결정했기때문이다. 자갈섞인모래지층단위중량의최대값은 2 kn/m 3 을넘고있는데, 국내의내륙지역이나매립지역에서흔히발견되는이러한자갈질토사의단위중량에대한보다체계적인조사와정량적평가가필요할것으로보인다. 단위중량이일부지층에서다소분산되어있다할지라도각부지별 G max 분포를살펴보면, 단위중량에따른 G max 깊이분포에있어서의지배적영향을확인하기는어렵고이미확인된 V S 깊이분포와대체로유사한경향을보이고있고, G max 계산에서 V S 가제곱항이므로 V S 가커질수록 G max 은더욱커지는일반적인분포현황을확인할수있다. 4.4 지층별비선형곡선의적용 전단계수 (G) 와감쇠비(D) 의전단변형률에따른비선형적변화곡선은 V S ( 또는 G max ) 와함께부지고유지진응답에가장큰영향을주는지반고유특성들로알려져있다. 이런비선형곡선들의지반조건별형상차이에관한심도있는고찰은여러지반특성을체계적으로수집 분석하는과정을수반하므로본내용에서는다루지않으며, 단지적용된비선형곡선들의현황에대해서파악하고자한다. 총 12 참여진들이각자자체적인판단기준에따라주로시추조사로부터구분된지층( 단위중량의구분입력지층) 들에대해서적합한비선형곡선들을기존문헌들을토대로선정하여적용하였다. 본절에서는다양하게적용된지반비선형곡선들에대한현황파악의효율성을확보하고자, 표 5에정리한바와같이적용된비선형곡선들의명칭을기호화하였다. 비선형곡선들의그룹화를위한지반특성은본내용에서비교를위해제안곡선들의지배적인지반특성을고려하여임의적으로 5 개로분류하였는데, 자갈또는자갈질토사, 사질토, 풍화( 잔류) 토, 점성토, 그리고암반으로분류하였다. 곡선명칭에서처음나오는영문(e.g., Gravel, Sand, W Soil 등) 은지반특성을대표적으로표현하며, 그다음의기호 # 과함께나오는두개한쌍의숫자는 RRT 결과자료취합시무작위로수집된순서에서정한고유숫자로서첫번째숫자는정규화전단계수 (G/G max ) 그리고두번째숫자는감쇠비 (D) 곡선의고유숫자이다. 단, 자료취합과정에서이미취합된문헌( 제안자) 자료가반복되는경우 G/G max 와 D를구분하여기존고유숫자를재할당하였다. 전체적으로는기존지반응답해석소프트웨어(ProShake) 에서기본선택자료로제공하는곡선들이많이활용되었고, 전체 26 개의곡선(G/G max 와 D의한쌍) 중 개의곡선이국내지반을대상으로평가된곡선이다. 그중에서도풍화( 잔류) 토로구체적으로명시된곡선들은모두국내자료였다. 이는국내의지배적인지층중의하나로서( 선창국등, 26b), 화강암또는편마암계열의풍화잔류토관련연구가비교적체계적으로진행되어왔기때문일것으로보인다. 국내의대표지층중의하나로서풍화잔류토에대한기존연구성과라고할수있다. 또한, V S 도출경험식들과는달리해외의자료중에서는일본의자료가활용되지않고미국의자료들만이이용되었다. 또한, 다른지층들과는달리암반의경우는실제실내시험을수행하거나다른자료의확보가어렵기때문에기존에보편적으로적용되어온 Schnabel( 또는 Idriss) 의비선형곡선만이유일하게적용되었다. 대상세곳부지에대한각참여진들의비선형곡선적용현황은표 6, 표 7, 그리고표 8에각각정리제시하였다. 각표에서는구분지층별로적용된곡선및참여진( 기관) 의기호, 그리고전체적용참여진수를기록하였다. 가장많이보편적으로도입적용된곡선은이미언급한암반에대한 Schnabel의곡선(Rock #11) 이며, 모래질토사에서는 Sand #22로서 Seed와 Idriss 의평균(Average) 분포곡선이특별한공학적판단을수반하지않을수있으므로많은팀들이적용한것으로보인다. 점토질토사는사질토와는달리비교적다양한곡선들이큰집중적용없이활용되었는데, 그중에서도 Seed와 Sun의 G/G max 및 Idriss의 D를도입하고있는 Clay #23 이가장많이도입적용되었다. 부분적으로는구분된지층의주요토사특성을오인하여점토와사질토의곡선을바꾸어입력하는사례들도있었으며, 점토질실트지층에서는팀별로지층을모래가우세하거나점토가우세한것으로판단하여각각사질토나점성토의비선형곡선을따로적용하였다. 제 1 및제 2 부지의지표면인접자갈섞인모래지층은비선형곡선의적용과정에서참여진별로매우다양한지반특성으로파악되고있음을알수있다. 즉, 참 여기관별로사질토, 자갈, 풍화토로나뉘어비선형곡선을도입적용하고있는데, 위에서필요성을언급

18 한단위중량과함께국내자갈질토사에대한비선형거동평가연구들이보다구체적이고다각적으로수행되어야할것으로보인다. 표 5. 지반특성별비선형곡선명칭제안 지반특성 곡선명칭 제안자정규화전단계수 (G/G max ) 감쇠비 (D) 비고 자갈또는자갈질토사 사질토 Gravel #11 Seed et al. (1986) Seed et al. (1986) Gravel #22 Sun et al. (25) Sun et al. (25) 국내 Gravel #33 서원석등 (27) 서원석등 (27) Sand #11 Seed & Idriss (Upper Seed & Idriss (Lower bound) bound의 6 %) Sand #22 Seed & Idriss Seed & Idriss (Average) (Average) Sand #33 Seed & Idriss (197) Idriss (199) Sand #14 Sand #15 Seed & Idriss (Upper bound) Seed & Idriss (Upper bound) Seed & Idriss (Upper bound) Seed & Idriss (Lower bound) 국내 (Gravel #33과 동 일 ) Sand #66 김동수와추연욱 (21) 김동수와추연욱 (21) 국내 ( 실트질모래) Sand #77 김동수와추연욱 (21) 김동수와추연욱 (21) 국내 ( 조립모래) Sand #88 한국과학기술원 (25) 한국과학기술원 (25) 국내 ( 주문진표준사) 풍화 ( 잔류) 토 점성토 W Soil #11 Sun et al. (25) Sun et al. (25) 국내 ( 심도 38m 구속압) W Soil #11 Sun et al. (25) Sun et al. (25) 국내 ( 심도 28m 구속압) W Soil #11 김동수와추연욱 (21) 김동수와추연욱 (21) 국내 Clay #11 Sun et al. (1988; Sun et al. (1988; PI=2~4) Lower bound) Clay #12 Sun et al. (1988; PI=2~4) Seed & Idriss (197) Clay #22 Seed & Sun (1989) Seed & Idriss (197) Clay #23 Seed & Sun (1989) Idriss (199) Clay #29 Seed & Sun (1989) Sun et al. (1988; Average) Clay #44 Vucetic & Dobri (1991; Vucetic & Dobri (1991; PI=15) PI=15) Clay #55 Vucetic & Dobri (1991; Vucetic & Dobri (1991; PI=3) PI=3) Clay #66 Vucetic & Dobri (1991; Vucetic & Dobri (1991; PI=) PI=) Clay #77 한국과학기술원 (26) 한국과학기술원 (26) 국내 ( 점토질실트) Clay #88 한국과학기술원 (26) 한국과학기술원 (26) 국내 ( 점토) 암반 Rock #11 Schnabel (1973) Schnabel (1973)

19 표 6. 제 1 부지에대한지반비선형곡선적용현황 지층구성 적용곡선 기관현황 기관수 비고 Sand #11 A, L 2 기관 J는정보없음 Gravel #11 B 1 Sand #33 C 1 Gravel #22 D 1 자갈섞인모래 Sand #14 E 1 (.m~12.m) Sand #15 F 1 W Soil #33 G 1 Gravel #33 H 1 Sand #22 I, K 2 Clay #11 A 1 Clay #22 B 1 Clay #23 C, I 2 Clay #12 D 1 점토질실트 Clay #55 E, F 2 (12.m~19.5m) Clay #66 G 1 Clay #77 H 1 Sand #22 K 1 Sand #11 L 1 Sand #11 A, L 2 Sand#22 B,D,F,I,K 5 실트질모래 Sand #33 C 1 (19.5m~24.m) Sand #14 E 1 Sand #66 G, H 2 Clay #11 A 1 Clay #22 B, K 2 Clay#23 C,D,I,L 4 점토 Clay #44 F 1 (24.m~3.m) Clay #55 E, G 2 Clay #88 H 1 Clay #29 K 1 Clay #11 A 1 Clay #22 B 1 Clay #23 C, I 2 Clay #12 D 1 점토질실트 Sand #14 E 1 (3.m~37.5m) Sand #22 F, K 2 Clay #66 G 1 Clay #77 H 1 Sand #11 L 1 Clay #11 A 1 Sand #22 B 1 Clay #23 D, I 2 Sand #14 E 1 모래 Clay #44 F 1 (37.5m~39.m) Clay #55 G 1 Clay #88 H 1 Clay #22 K 1 No information C m 기반암 Rock#11 A,B,E,H,I,K,L 7 풍화암 W Soil #11 D 1 (39.m~5.m) Sand #22 F, G 2 Bedrock Rock #11 D, H 2 (5.m~Infinite) Rigid rock F 1 Critical damping 3% ( 적용된경우) No information A, G, I

20 표 7. 제 2 부지에대한지반비선형곡선적용현황 지층구성적용곡선기관현황기관수비고 자갈섞인모래 (.m~15.m) 점토질실트 (15.m~22.5m) 점토 (22.5m~31.5m) 실트질모래 (31.5m~37.5m) 모래 (37.5m~43.5m) 풍화암 (43.5m~49.5m) Bedrock (49.5m~Infinite) ( 적용된경우) Sand #11 A, L 2 기관 J는정보없음 Gravel #11 B, E 2 Sand #33 C 1 Gravel #22 D 1 Sand #15 F 1 WSoil#33 G 1 Gravel #33 H 1 Sand #22 I, K 2 Clay #11 A 1 Clay #22 B 1 Clay #23 C, I 2 Clay #12 D 1 상부 : Sand #14 E 1 하부 : Clay #55 E 1 Clay #44 F 1 Clay #66 G 1 Clay #77 H 1 Clay #29 K 1 Sand #11 L 1 Clay #11 A 1 Clay #22 B 1 Clay#23 C,D,I,L 4 Clay #55 E, F, G 3 Clay #88 H 1 Clay #29 K 1 Sand #11 A, L 2 Sand#22 B,D,I,K 4 Sand #33 C 1 Sand #14 E 1 Sand #22 F 1 Sand #66 G, H 2 Sand #11 A, L 2 Sand#22 B,D,I,K 4 Sand #14 E 1 Sand #22 F 1 Sand #77 G 1 Sand #88 H 1 No information C m 기반암 Rock#11 A,B,E,H,I,K,L 7 WSoil#11 D 1 Sand #22 F, G 2 Rock #11 D, H 2 Rigid rock F 1 Critical damping 3% Noinformation A,E,G,I

21 표 8. 제 3 부지에대한지반비선형곡선적용현황 지층구성적용곡선기관현황기관수비고 실트질점토 (.m~1.5m) 점토 (1.5m~4.5m) 점토질모래 (4.5m~9.m) 모래 (9.m~13.5m) 점토질모래 (13.5m~25.5m) 풍화암 (25.5m~35.5m) Bedrock (35.5m~Infinite) ( 적용된경우) Clay #11 A 1 기관J는정보없음 Clay #22 B 1 Clay#23 C,I,K,L 4 Clay #12 D 1 Clay #55 E, F 2 Clay #44 G 1 Clay #88 H 1 Clay #11 A 1 Clay #22 B 1 Clay #23 C, I, L 3 Clay #12 D 1 Clay #44 F 1 Clay #55 E, G 2 Clay #88 H 1 Clay #29 K 1 Sand #11 A, L 2 Sand #22 B, D, I, K 4 Sand #33 C 1 Sand #14 E 1 Sand #15 F 1 Sand #66 G, H 2 Sand #11 A, L 2 Sand #22 B, D, I, K 3 Sand #33 C 1 Sand #14 E 1 Sand #15 F 1 Sand #77 G 1 Sand #88 H 1 Sand #11 A, L 2 Sand#22 B,D,F,I,K 5 Sand #33 C 1 Sand #14 E 1 Sand #66 G, H 2 Rock#11 A,B,C,E,H,I,K,L 8 W Soil #22 D 1 Sand #22 F, G 2 Rock #11 D, H 2 Rigid rock F 1 Critical damping 3% Noinformation A,E,G,I 4 세곳의대상부지에서참여기관별지반비선형곡선의적용현황을위의표 5를토대로표 6에서표 8 에걸쳐확인해보았다. 그림 15, 그림 16, 그림 17, 그리고그림 18은표 5에서구분한지반특성에따라각각갈또는자갈질토사, 사질토, 풍화토, 그리고점성토로분류하여 G/G max 와 D의전단변형률 에따른변화곡선을이번 RRT 에서적용된곡선들을종합적으로도시한것이다. 또한, 그림 19에는

22 Schnabel 의암반비선형곡선을동일전단변형률에대해서함께도시하였다. 도시된그래프들로부터금번 RRT 의적용비선형곡선들의전단변형률에따른형상을쉽게파악할수있다 Gravel #11 Gravel #11 Normalized Shear Modulus, G/Gmax Gravel #22 Gravel #33 Damping Ratio, D (%) Gravel #22 Gravel # Shear Strain (%) Shear Strain (%) 그림 15. 자갈질토사지층의정규화전단계수및감쇠비에관한비선형곡선 Normalized Shear Modulus, G/Gmax Sand #11 Sand #22 Sand #33 Sand #14 Sand #15 Sand #66 Sand #77 Sand #88 Damping Ratio, D (%) Sand #11 Sand #22 Sand #33 Sand #14 Sand #15 Sand #66 Sand #77 Sand # Shear Strain (%) Shear Strain (%) 그림 16. 사질토지층의정규화전단계수및감쇠비에관한비선형곡선 W Soil #11 W Soil #11 Normalized Shear Modulus, G/Gmax W Soil #22 W Soil #33 Damping Ratio, D (%) 15 5 W Soil #22 W Soil # Shear Strain (%) Shear Strain (%) 그림 17. 풍화토지층의정규화전단계수및감쇠비에관한비선형곡선

23 Normalized Shear Modulus, G/Gmax Clay #11 Clay #12 Clay #22 Clay #23 Clay #29 Clay #44 Clay #55 Clay #66 Clay #77 Clay #88 Damping Ratio, D (%) Clay #11 Clay #12 Clay #22 Clay #23 Clay #29 Clay #44 Clay #55 Clay #66 Clay #77 Clay # Shear Strain (%) Shear Strain (%) 그림 18. 점성토지층의정규화전단계수및감쇠비에관한비선형곡선 Normalized Shear Modulus, G/Gmax G/Gmax (Rock; Idriss; Schnabel et al., 1973) D (Rock; Idriss; Schnabel et al., 1973) Damping Ratio, D (%) 그림 Shear Strain (%) 암반지층의정규화전단계수및감쇠비에관한비선형곡선 5. 전단파속도도출상관관계및기반암선정에관한토론 제한적인부지조건이지만금번 RRT 에서는국내지반응답해석과정에있어서의일차원지층구분, 입력지반특성의경험적결정등에관련된일반적인현안들에대해서파악하고고찰할수있었다. 이로부터다양하고세부적인현안토론이가능할것으로보이지만, 본토론에서는그중에서도 N 값과 V S 의상관관계에근거한 V S 의경험적결정및지질조건에따른기반암심도의결정에대해고찰해보고자한다. 참여한 12 개팀중일부(4 팀) 만이 5 타수이상의 N 값을선형적인비례관계를토대로 3 cm 두께관입시의 N 값으로환산하여 N 값과 V S 의기존상관관계로부터 V S 를경험적으로산출하였다. 이러한 N 값의환산과정은공학적으로보수적이라고보기어려울수도있으나단순히 5으로적용하는방법에비해서는합리성을갖는것으로판단할수있다. 경우에따라서는기반암상부토사의강성이과소하게결정되고이로인해토사층대기반암의임피던스비가작아져서지진파에따라서는부지에서의지진증폭이더욱커지는결과를가져올수도있다( 선창국등, 25b). 따라서 N 값의현실적반영을통한지반특성의합리적결정이공학적으로타당하다는견지에서 N 값을이용한 V S 의경험적산출과정에서는반드시 5 타수이상의 N 값을 3 cm 두께관입조건으로환산하여적용해야할것이다. 그렇다면실제 N 값을선형적으로환산하는방법이공학적으로비보수적인지그리고그방법이적절한 지에대해서살펴볼필요가있다. 그림 2은단단한지반내에서수행한 SPT의 N 값 5 타수이상의

24 한가지상황을가정하여 N 값의 3 cm 관입조건으로의환산과정에대한개념 적모식도를나타낸다. 가정한상황은흔 히지반조사결과에서 '5/' 으로기록 (A 점) 되는사례이며, 자갈질토사, 매우 단단한퇴적토, 풍화잔류토의하한경계, 또는풍화암의상한경계에해당되는지 층들에서조사될수있다. 현장에서실측 된 N 값을 5이아닌 3 cm 관입두께 로환산하고자할경우, 금번 RRT의 4 개 팀들에서 적용한 방법대로 환산하게 되면그림의 B 점에해당되는 15 의 N 값으로결정된다. 그러나실제현장에서해당위치에서 3 cm 관입될때까지 SPT를수행하게되면현장에서의여러조건으로인해그때의 N 값은 15 보다 더크게조사될수있다. 즉, 그림에서예시적으로도시한바와같이 15 보다큰 18 으로측정(C 점될 ) 수있다. 이런상황은실제 N 값이큰지반의경우대부분국내에서비교적깊은심도에해당되므로주변구속압, SPT 의기계적조건, 실무수행자관련변수등의요인들에의해선형관계와는다른비선형적관계를보이게된다. 물론, 자갈질토사와같이 SPT 타격이반복됨으로인해조립질자갈이파괴되거나기하학적재구성이될수있는지반조건의경우오히려선형환산된 N 값보다실측 N 값이작아질수도있다. 이런자갈질토사조건이나현장실무수행자변수를제외하더라도대부분현장실측 N 값은선형환산된 N 값보다크게나타날수있다. 따라서금번 RRT 참여진중일부팀들이적용한 N 값의선형환산방법은항상비보수적이라고만단정지을수없으며, 이에대한명확한이해와체계화를위해서는국내대표지반들을대상으로 N 값의환산방법에대한보다실무적이고포괄적인연구가필요할것으로판단된다. 우리나라의기반암심도는지반분류및지진계수( 지반증폭계수) 를포함한현행국내설계지반운동결정방법의근간이되는미국서부지역에 비해서상대적으로얕은것으로분석되었다 Weathered Rock (Sun 등, 25; 선창국등, 27a). 이런 Bedrock (Vs=75m/s) 비교연구들의기반암기준에대해살펴보면, 실제현장탄성파시험을통해획득한 V S 를토대로구분하였고그기준이되는 V S 의최소값은 75 m/s 이다(ANSS, 21; Sun 등, 25; 선창국등, 25a). 더불어현장에서 V S 획득하다보면깊이에따라 75 m/s 이상의 V S 값이측정되고그아래심도에서그이상의값이측정되지않고오히려작아지는풍화암또는연암지층이종종확인된다. 따라서실제기반암으로고려할수있는암반은깊이증가에따라 75 m/s 이상의 V S 값을보이는지층이어야한다. 이런암반의경우대부분상부층의 V S 만확인해보아도대부분평균적으로 75 또는 76 m/s를훨씬상회하게된다 ( 선창국등, 25b; 26a). 일반적으로기 Penetration Thickness (cm) 3 5/ in N value from SPT A Linear Extrapolation B Experimentation in Field C Blow Counts 그림 2. 표준관입시험의 5 타수이상 N 값의결정사례 Shear Wave Velocity, Vs (m/s) 그림 Vs = N N Value from SPT (blows/3cm) 21. 국내일부풍화암에대한 N 값과전단파속도의상관 관계

25 반암에서토사가발달되는과정은, 기반암상부에외부매립이나퇴적현상이최근에발달하지않은상황이라면, 대부분우리가구분하는지층과같이확연하게분리된다기보다는오랫동안의물리및화학적풍화작용에의해서지반강성이나구조변화가점진적이거나교호하는분포를보인다( 선창국등, 26b). 이러한측면에서국내기반암에대한일반적 V S 값이 1, m/s(8 m/s ~ 1,2 m/s) 정도로제시된바있다( 선창국등, 25a; Sun 등, 25) 할지라도이에대한체계적인연구가수반된다고할수있으며, 실제금번 RRT에서기반암의 V S 값을 76 m/s 정도로부여한경우에대한향후비교고찰도필요할것으로보인다. 지질( 지층) 구분기준은국가와같은지역별로다소의차이를보이게된다. 우리나라의경우풍화토와풍화암의구분은 N 값을기준으로 5/15 에서 5/ 정도를기준으로하며, 풍화암과연암의구분은굴진정도및암편상태를기준으로한다(Kim 등, 22). 특히, 이번 RRT와같이지층구분및 N 값만이기초자료로제공된경우에대해서기반암을풍화암으로선정할것인지그아래에분포할것으로예상되는보다경질의암반( 연암, 보통암등) 으로선정할것인지에대해제한적이거나부분적일지라도정립할필요가있을것이다. 그림 21 은국내여러부지들( 선창국등, 25a; 26a; 26b; 27a; 27b) 의풍화암지층을대상으로시추공탄성파시험을통해 V S 를획득하고 N 값(5 타수이상의경우선형환산) 과의상관관계를도출하기위한분포및관계를도시한것이다. 그림에함께도시한제안된기반암 V S 의최소값인 75 m/s 와비교해볼때, 풍화암의경우상당수의자료가 75 m/s 를상회하지못한다. 뿐만아니라대부분의풍화암자료가국내기반암의일반적인 V S 값인 1, m/s에는절대적으로미치지못한다. 이런정량적 V S 분포와풍화암 4 에서의지반강성이깊이증가에따라충분 RQD Soft Rock & Moderate Rock 히증가하지목하고풍화특성의불연속성 TCR 35 Bedrock (Vs=75m/s) 으로인해강성이교호할수있음( 선창국등, 26b) 을고려해볼때, 국내풍화암의 3 경우확실한기반암으로선정하기어려울것으로판단된다. 그림 22는국내여러부 25 지들( 선창국등, 25a; 26a; 26b; 27a; 27b) 의연암및보통암지층에대해현장에서획득한 V S 분포를 TCR(total core recovery) 및 RQD(rock quality designation) 에따라도시한것으로서, 일부자료를제외하고는 75 m/s 뿐만아니라 1, m/s 이상의 V S 분포를보이고있음을확인할수있다. 비록국내획득비교자료가다소부족하지만, 분석도시된자료들에근거해볼때지반응답해석을위한기반암으로서의지질( 지층) 조건은연암또는그이상의경도를갖는암반으로선정해야할것으로판단된다. Shear Wave Velocity, Vs (m/s) RQD, TCR (%) 그림 21. 국내일부연암및보통암의 TCR과 RQD에따른전 단파속도분포 6. 요약및결론 시추조사및 N 값분포자료와제한적으로 q t 분포가제시된국내세곳의부지들에대해서세종류의입력지진파를이용하는지반응답해석 Round Robin Test(RRT) 에총 12개의국내팀들이참여하여해석을위한입력자료와해석결과를제시하였다. 입력지진파와다양하게산출된입력물성들에대한현황을고찰하였으며, 분석고찰및토의된내용을요약하여정리하면다음과같다. (1) 해석을위해선정된입력지진파는세종류로서, 장주기( 저주파수) 성분이우세한 Hachinohe 지진,

26 단주기( 고주파수) 성부이우세한 Ofunato 지진, 그리고보통암노두조건에대해생성된인공합성지진이며, 각각지속시간및자료간격은은 14.6초및.63 초, 58.2초및.2 초, 그리고 2.4초및.5 초로차이를보였다. 입력지진파를퓨리에스펙트럼과가속도응답스펙트럼으로비교해본결과, 각각비교적다른주파수및주기에서차별적인지배특성을보임에따라제한된상황의 RRT 수행을위한다양성이확보된것으로볼수있었다. (2) RRT 를위해선정된세부지의경우, 국내내륙및해안지역의대표적인부지조건이라고보기는어려웠으나, 제 1 부지및제 2 부지의경우국내해안매립지역들에서나타날수있는지층구성을보이고있으며, 제 3 부지의경우해안인접지역이나내륙의하천인접지역에서조사될수있는지층구성으로보인다. 각부지별지반조사자료로는모든부지에대해서시추조사를통한지층구성과 N 값이일부풍화암까지제시되었고제 1 및제 2 부지에서는완벽하지는않지만제한적인 CPTu 자료로추정되는 q t 분포가풍화암상부의일부퇴적토까지제시되었다. 특히, N 값의경우 3 cm 두께가관입되지못한 5 타수이상의조사자료가많이분포하였다. (3) 해석을위한기반암은총 12 개의참여진들중에서반수가제시된풍화암의인접하부를기반암심도로가정한반면, 나머지반수는그상부의풍화암내부, 풍화암시점또는퇴적토내를기반암심도선정하였다. 해석시지진파는 2 팀이기반암과토사의경계면인내부에입력하였으며, 그외에도일부해석조건에서내부에오류입력한팀들이존재하였으나, 대부분은암반노두에대한입력조건으로해석을수행하였다. 또한, 지반강성을 SPT 수행심도를기준으로구분입력할경우대부분의참여진들이개념적이해부족으로인해다른구분지층의 N 값을이용하고있었으며, 이에대한충분한이해와개선이필요할것으로보인다. (4) 전통적인지반조사자료인 N 값이나 q t 분포를토대로지반응답해석의입력특성인 V S ( 또는 G max ) 를경험적으로도출하기위해국내와미국및일본의여러상관관계식들이도입적용되었다. 일부참여진들이적용한상관관계식들은다른참여진들의관계식들에비해상대적으로 V S 를경험적으로과소또는과대산출하고있었으며, 이에따라 V S 분포도다르게결정되었다. 비록상대적인결과일지라도이런관계식들에대한재고가필요할것으로판단된다. 더불어 5 이상의 N 값을이용하여 V S 를산출하는과정에서많은참여진들이 3 cm 관입조건으로의환산없이단순히 5 정도의 N 값을직접활용했으며, 이에대한보완도필요할것으로보인다. (5) 단위중량의경우 V S 에비해지반응답해석의영향요소로서의가중이다소떨어지거나그값의변화폭이작을지라도자갈질토사와같은경우에는적용범위가넓고모호하였으며, 국내자갈질토사에대한단위중량관련조사가요구된다. (6) 지반비선형곡선인전단변형률에따른 G/G max 감소및 D 증가곡선들은주로국내와미국의기존곡선들이도입적용되었다. 암반에대한곡선은일반적으로잘알려진단일곡선만이입력자료로이용되었고지반조건별로비교적잘알려진곡선들이주류를이루었으며, 일부국내곡선들을제외하고는대부분상용화된지반응답해석소프트웨어에서기본선택자료로제공되는곡선들이적용되었다. (7) 제한적인지반조사자료로서 N 값이제시된경우 5 타수이상의관입자료에대해서는최소한선형환산을통한 3 cm 두께관입조건에서의 N 값으로조정하여경험적인 V S 산출을수행해야할것으로보인다. 또한, 현장조건에따른비선형적 N 값환산에대한체계적인조사연구가필요할것으로보인다. 국내의경우지질( 지층) 조건에따른기반암을기존 V S 의경계기준및국내암반층에서의 V S 획득자료들에근거해구분해볼때, 풍화암보다는그이상의경도를보이는연암및그하부의지층이적합할것으로판단된다. 감사의글 금번지반응답해석사드립니다. Round Robin Test에참여하여결과자료를제공해주신참여진분들께깊이감

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