액상화 평가의 중요성
액상화는 지진 시 특정 지반 조건에서 발생하는 현상으로, 포화된 사질토가 액체와 같은 거동을 보여 기초 및 지반에 심각한 피해를 줄 수 있습니다. 이에 따라, 시설물의 내진설계 과정에서는 액상화 발생 가능성을 세심하게 검토하고, 적절한 대응 방안을 마련해야 합니다.
액상화 평가 절차
- 예비 평가에서는 지반의 깊이, 지하수위, 표준 관입 시험(SPT)의 N값 등을 바탕으로 액상화 평가를 실시하거나 생략할 지 결정합니다. 생략 조건은 지층의 심도, SPT-N값, 지반의 점토성 등에 따라 다릅니다.
- 본 평가는 액상화에 저항하는 반복저항응력비(CRR)와 지진에 의해 발생하는 반복전단응력비(CSR)를 비교하여 안전율로 평가합니다. 안전율이 1 이하일 경우 액상화 발생으로 판단합니다.
평가 방법
- 액상화 평가에는 SPT, CPT, 전단파속도(VS) 등 다양한 시험 결과를 활용할 수 있으며, 각 방법에 따른 계산 식을 통해 CRR, CSR을 결정합니다. 특히, 현장시험 결과와 실내시험 결과를 바탕으로 액상화 발생 가능성을 정밀하게 평가합니다.
대응 방안
- 액상화 가능성이 확인될 경우, 기초 및 지반의 안정성을 확보하기 위한 대책이 필수적입니다. 이는 지반개량, 기초 강화, 지진격리장치 적용 등 다양한 방법을 포함할 수 있습니다.
- 특히, 내진 특등급 시설물의 경우, 반복전단응력에 의한 지반의 동적변형 대응을 위해 비배수 반복삼축강도시험 또는 비배수 반복직접단순전단시험 등을 통한 검토가 필요합니다.
결론
액상화 평가와 대응은 시설물의 내진설계에서 중요한 부분으로, 시설물 및 지반의 안전성 확보를 위해 체계적이고 상세한 접근이 요구됩니다. 각 시설물의 특성과 지반 조건을 고려한 맞춤형 평가 및 대책 수립이 이루어져야 합니다.