KR102277315B1 - 지반 액상화 위험 평가 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents
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Abstract
지반 액상화 위험 평가 시스템은 지반 데이터 획득부, 지층 분할부, 지반 데이터 설정부, 동적 물성 설정부, 지진파 설정부, 가속도 응답 산출부, 반복 전단 응력비 산출부, 동적 전단 강도비 산출부, 및 지층별 안전율 산출부를 포함한다. 지반 데이터 획득부는 평가 대상 지역의 지반 데이터를 획득하고, 지층 분할부는 평가 대상 지역의 지반을 심도별로 복수의 지층으로 분할하고, 지반 데이터 설정부는 지층 각각에 대해 지반 데이터를 설정하고, 동적 물성 설정부는 각 지층에 대해 미리 설정된 동적 물성을 설정하고, 지진파 설정부는 각 지층에 대해 미리 설정된 지진파를 설정하고, 가속도 응답 산출부는 각 지층에 대해 가속도 응답을 산출하고, 반복 전단 응력비 산출부는 가속도 응답을 이용하여 각 지층에 대해 반복 전단 응력비를 산출하고, 동적 전단 강도비 산출부는 지반 데이터를 이용하여 각 지층에 대해 동적 전단 강도비를 산출하며, 안전율 산출부는 지층별 안전율 산출부는 반복 전단 응력비 및 동적 전단 강도비를 이용하여 각 지층별 안전율을 산출한다.
Description
본 발명은 위험도 자동 평가 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지반의 액상화 위험을 자동으로 평가하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 지반 액상화 평가는 시추 주상도 확보부터 지반 모델링, 지반 응답 해석, 액상화 평가까지 모든 것이 수동으로 수행된다. 대상범위가 좁고 시추공의 개수가 적을 경우에는 수동 수행에도 큰 문제가 없으나, 액상화 위험지도를 작성하는 등 광역단위를 대상으로 할 경우 대상 시추공의 개수가 수천에서 수 만개에 이르게 되어 이를 수동으로 수행하는 것은 현실적이지 못하다.
이를 해결하기 위해 지반응답해석을 수행하지 않고 내진설계기준 공통적용사항에서 제시하고 있는 증폭계수를 활용하는 방법이 시도되고 있으나, 이 방법은 지진외력 산정의 신뢰성이 현격하게 떨어져 위험지도의 신뢰성이 매우 낮아지는 문제점을 야기한다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 시추공의 개수가 수천에서 수 만개에 이르는 광역단위 대상에 대해서도 높은 신뢰성의 지반 액상화 위험 평가를 신속하게 제공할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 지반 액상화 위험 평가 시스템은, 지반 데이터 획득부, 지층 분할부, 지반 데이터 설정부, 동적 물성 설정부, 지진파 설정부, 가속도 응답 산출부, 반복 전단 응력비 산출부, 동적 전단 강도비 산출부, 및 지층별 안전율 산출부를 포함한다.
지반 데이터 획득부는 평가 대상 지역의 지반 데이터를 획득하고, 지층 분할부는 평가 대상 지역의 지반을 심도별로 복수의 지층으로 분할하고, 지반 데이터 설정부는 지층 각각에 대해 지반 데이터를 설정하고, 동적 물성 설정부는 각 지층에 대해 미리 설정된 동적 물성을 설정하고, 지진파 설정부는 각 지층에 대해 미리 설정된 지진파를 설정하고, 가속도 응답 산출부는 각 지층에 대해 가속도 응답을 산출하고, 반복 전단 응력비 산출부는 가속도 응답을 이용하여 각 지층에 대해 반복 전단 응력비를 산출하고, 동적 전단 강도비 산출부는 지반 데이터를 이용하여 각 지층에 대해 동적 전단 강도비를 산출하며, 지층별 안전율 산출부는 반복 전단 응력비 및 동적 전단 강도비를 이용하여 각 지층별 안전율을 산출한다.
이와 같은 구성에 의하면, 지반 액상화 위험 평가를 자동으로 수행할 수 있게 되어, 단시간 내에 광역단위 및 전국단위 액상화 위험도의 산출이 가능해 진다. 또한, 기존 액상화 평가에서 평가자에 따라 가장 크게 차이를 나타냈던 지반 모델링 부분을 통일화하고 자동화함으로써, 평가자에 따른 차이가 발생하지 않아 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
이때, 각 지층별 안전율을 이용하여 평가 대상 지역의 액상화 지수를 산출하는 액상화 지수 산출부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 각 지층의 액상화 안전율을 통합하여 평가 대상 지역의 액상화 위험을 단순화시킬 수 있게 된다.
또한, 평가 대상 지역의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 평가 대상에서의 다양한 데이터를 위치 정보와 결합하여 출력할 수 있게 된다.
또한, 위치 정보에 대응하여 액상화 지수를 출력하는 액상화 위험도 지도 산출부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 액상화 위험을 위치 정보와 결합함으로써, 액상화위험지도의 작성이 가능해 진다.
이때, 액상화 지수는 대응하는 색의 형태로 산출될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 액상화위험지도에 출력된 색상을 통해 액상화 위험을 보다 직관적으로 인지할 수 있게 된다.
또한, 위치 정보에 대응하여 지표면에서의 최대 가속도를 출력하는 지반 증폭 지도 산출부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 지진 발생시 지표에서 느끼는 지진의 강도를 가시화할 수 있게 된다.
또한, 지표면에서의 최대 가속도는 대응하는 색의 형태로 산출될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 지반 증폭 지도에 출력된 색상을 통해 지표면에서의 지진 위험을 보다 직관적으로 인지할 수 있게 된다.
또한, 미리 설정된 동적 물성은 각 지층의 토질 및 구속압에 따라 대응하도록 저장된 동적 물성일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 입력된 지반 데이터에 따라 저장된 동적 물성 중 가장 적합한 동적 물성을 자동으로 설정할 수 있게 된다.
또한, 지진파는 미리 설정된 복수의 지진파이고, 액상화 지수 산출부는 복수의 지진파를 모두 이용하여 지층별 안전율을 산출할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 국내 지진환경과 유사한 지역에서 발생한 국내외 다양한 지진파를 입력 지진파로 활용한 후 평균값을 사용함으로써, 지진파 선정에 따른 영향을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 지반 액상화 위험도 평가 방법은 지반 액상화 위험도 평가 시스템에 의해 수행되는 지반 액상화 위험 평가 방법으로서, 평가 대상 지역의 지반 데이터를 획득하는 지반 데이터 획득 단계, 평가 대상 지역의 지반을 심도별로 복수의 지층으로 분할하는 지층 분할 단계, 지층 각각에 대해 지반 데이터를 설정하는 지반 데이터 설정 단계, 각 지층에 대해 미리 설정된 동적 물성을 설정하는 동적 물성 설정 단계, 각 지층에 대해 미리 설정된 지진파를 설정하는 지진파 설정 단계, 각 지층에 대해 가속도 응답을 산출하는 가속도 응답 산출 단계. 가속도 응답을 이용하여 각 지층에 대해 반복 전단 응력비를 산출하는 반복 전단 응력비 산출 단계, 각 지층에 대해 동적 전단 강도비를 산출하는 동적 전단 강도비 산출 단계, 및 반복 전단 응력비 및 동적 전단 강도비를 이용하여 각 지층별 안전율을 산출하는 지층별 안전율 산출 단계를 포함한다.
아울러, 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체가 함께 개시된다.
본 발명에 의하면, 지반 액상화 위험 평가를 자동으로 수행할 수 있게 되어, 단시간 내에 광역단위 및 전국단위 액상화 위험도의 산출이 가능해 진다.
또한, 기존 액상화평가에서 평가자에 따라 가장 크게 차이를 나타냈던 지반모델링 부분을 통일화하고 자동화함으로써, 평가자에 따른 차이가 발생하지 않아 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 각 지층의 액상화 안전율을 통합하여 평가 대상 지역의 액상화 위험을 단순화시킬 수 있게 된다.
또한, 평가 대상에서의 다양한 데이터를 위치 정보와 결합하여 출력할 수 있게 된다.
또한, 액상화 위험을 위치 정보와 결합함으로써, 액상화위험지도의 작성이 가능해 진다.
또한, 액상화위험지도에 출력된 색상을 통해 액상화 위험을 보다 직관적으로 인지할 수 있게 된다.
또한, 지진 발생시 지표에서 느끼는 지진의 강도를 가시화할 수 있게 된다.
또한, 지반 증폭 지도에 출력된 색상을 통해 지표면에서의 지진 위험을 보다 직관적으로 인지할 수 있게 된다.
또한, 입력된 지반 데이터에 따라 저장된 동적 물성 중 가장 적합한 동적 물성을 자동으로 설정할 수 있게 된다.
국내 지진환경과 유사한 지역에서 발생한 국내외 다양한 지진파를 입력 지진파로 활용한 후 평균값을 사용함으로써, 지진파 선정에 따른 영향을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 액상화 위험 평가 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 액상화 위험 평가 시스템의 알고리즘 개요도.
도 3은 도 1의 액상화 위험 평가 시스템의 전체 모식도.
도 4는 지층 분할과 지반 데이터 설정을 통한 지반 모델 작성 과정을 간략화한 도면.
도 5는 지층 분할 알고리즘의 흐름도.
도 6은 각 지층종류(토질)별 Vs 산정식의 표.
도 7은 각 지층의 SPT-N값 추정 방법의 개요도.
도 8은 토질별 동적물성 설정의 예가 도시된 그래프.
도 9 내지 도 11은 각각 모래, 점토, 실트에 대한 동적 물성이 도시된 도면.
도 12는 지반 모델, 지반의 동적특성 모델, 및 지진파를 이용하여 각 지층 심도별 가속도 응답을 도출하는 과정이 도시된 도면.
도 13은 지진 외력의 산출 방법이 도시된 도면.
도 14는 액상화 저항력의 산출 방법이 도시된 도면.
도 15는 액상화 안전율 FL(3차원)의 산출 방법이 도시된 도면.
도 16은 액상화 지수(LPI; 2차원)의 산출 방법이 도시된 도면.
도 17은 액상화 위험 지도의 예가 도시된 도면.
도 18은 지반 증폭 지도의 예가 도시된 도면.
도 19 및 도 20은 도 1의 액상화 위험 평가 시스템이 구현된 컴퓨터 프로그램의 전체 흐름도.
도 2는 도 1의 액상화 위험 평가 시스템의 알고리즘 개요도.
도 3은 도 1의 액상화 위험 평가 시스템의 전체 모식도.
도 4는 지층 분할과 지반 데이터 설정을 통한 지반 모델 작성 과정을 간략화한 도면.
도 5는 지층 분할 알고리즘의 흐름도.
도 6은 각 지층종류(토질)별 Vs 산정식의 표.
도 7은 각 지층의 SPT-N값 추정 방법의 개요도.
도 8은 토질별 동적물성 설정의 예가 도시된 그래프.
도 9 내지 도 11은 각각 모래, 점토, 실트에 대한 동적 물성이 도시된 도면.
도 12는 지반 모델, 지반의 동적특성 모델, 및 지진파를 이용하여 각 지층 심도별 가속도 응답을 도출하는 과정이 도시된 도면.
도 13은 지진 외력의 산출 방법이 도시된 도면.
도 14는 액상화 저항력의 산출 방법이 도시된 도면.
도 15는 액상화 안전율 FL(3차원)의 산출 방법이 도시된 도면.
도 16은 액상화 지수(LPI; 2차원)의 산출 방법이 도시된 도면.
도 17은 액상화 위험 지도의 예가 도시된 도면.
도 18은 지반 증폭 지도의 예가 도시된 도면.
도 19 및 도 20은 도 1의 액상화 위험 평가 시스템이 구현된 컴퓨터 프로그램의 전체 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 액상화 위험 평가 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1의 액상화 위험 평가 시스템의 알고리즘 개요도이고, 도 3은 도 1의 액상화 위험 평가 시스템의 전체 모식도이다.
도 1에서, 지반 액상화 위험 평가 시스템은 지반 데이터 획득부(110), 지층 분할부(120), 지반 데이터 설정부(130), 동적 물성 설정부(140), 지진파 설정부(150), 가속도 응답 산출부(160), 반복 전단 응력비 산출부(170), 동적 전단 강도비 산출부(180), 지층별 안전율 산출부(190), 액상화 지수 산출부(200), 위치 정보 획득부(210), 액상화 위험 지도 산출부(220), 및 지반 증폭 지도 산출부(230)를 포함한다.
지반 데이터 획득부(110)는 평가 대상 지역의 지반 데이터를 획득하고, 지층 분할부(120)는 평가 대상 지역의 지반을 심도별로 복수의 지층으로 분할하고, 지반 데이터 설정부(130)는 지층 각각에 대해 지반 데이터를 설정한다.
도 4는 지층 분할과 지반 데이터 설정을 통한 지반 모델 작성 과정을 간략화한 도면이다. 각 지층의 지반 데이터로는, 심도(위, 아래), 토질, 밀도, SPT-N 시험정보(심도, 타격횟수, 관입깊이) 등을 예로 들 수 있다.
모델 작성을 위한 지층 분할 알고리즘의 예는 다음과 같다. 도 5는 지층 분할 알고리즘의 흐름도이다.
- 지하수위는 표고기준, 따라서 지하수위를 가정할 때 표고를 기준으로 가정
- 지층은 지층분류 및 지하수위를 고려하여 1~1.5m가 되도록 분할(20m 이내), 20m 이상은 3m로 분할, 암반은 5m로 분할
- N값은 지표면을 0으로 가정하고, 깊이에 따라 선형보간
- 타격횟수가 50임에도 관입깊이가 30cm에 도달하지 않은 경우 관입깊이를 기준으로 N값을 선형보간
- 각 지층의 N값은 그 심도를 중심으로 상부와 하부에서 측정된 N값을 선형보간
- 토질은 USG 분류를 기준으로 자갈, 모래, 실트, 점토, 유기질토로 분류
- 최저층이 경암 또는 연암일 경우 기반암으로 설정
- 최저층이 경암 또는 연암이 아닐 경우, 즉 풍화암 또는 일반 토질일 경우 가장 아래에 지층 추가 -> 연암으로 가정
- SPN-N값이 0일 경우, Vs가 0이되어 SHAKE(등가선형응답해석) 연산 불가능, 따라서 N값이 0일 경우, N값을 1로 가정하여 진행
- Vs는 도 6과 같이 설정함. 모래는 3개의 변환식 점토는 2개의 변환식을 통해 계산한 평균값을 사용함. 경암과 풍화암은 각각 1300m/s, 650m/s로 가정함. 도 6은 각 지층종류(토질)별 Vs 산정식의 표이다.
- Gmax(최대전단강성)은 
식을 이용하여 계산함.
- 지하수위는 시추정보에 포함된 지하수위와 지하수정보센터의 데이터를 활용하여 설정
각 층의 SPT-N값 설정방법은 다음과 같다. 시추데이터 상의 지층정보와 표준관입시험결과는 그 심도가 서로 일치하지 않는다. 따라서, 일반적으로 단일 토질 지층에서의 평균값을 산출하여 이용된다. 하지만, 본 발명에서는 SHAKE 해석을 위해 각 지층을 1~1.5m 간격으로 분할하였기 때문에, 이에 맞춰 표준관입시험 결과를 설정해야 한다.
분할된 지층의 표준관입시험 타격횟수는 지층심도와 SPT 시험심도를 비교하여 상부와 하부값의 평균을 그 대상층의 대푯값으로 설정하는 것도 가능하나, 지층구조가 복잡하여 SPT-N값의 변화가 큰 지점에서는 그에 따른 영향이 클 수 있기 때문에 본 발명에서는 선형보간방법을 선택한다. 도 7은 각 지층의 SPT-N값 추정 방법의 개요도이다.
동적 물성 설정부(140)는 각 지층에 대해 미리 설정된 동적 물성을 설정한다. 미리 설정된 동적 물성은 각 지층의 토질 및 구속압에 따라 대응하도록 저장된 동적 물성을 설정할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 입력된 지반 데이터에 따라 저장된 동적 물성 중 가장 적합한 동적 물성을 자동으로 설정할 수 있게 된다.
도 8은 토질별 동적물성 설정의 예가 도시된 그래프이다. 동적 물성의 설정을 위해 국내 토질을 대상으로 한 동적물성실험 결과를 취합하고 분류하며, 각 토질 및 구속압에 맞는 동적 물성 모델이 자동 설정된다. 도 9 내지 도 11은 각각 모래, 점토, 실트에 대한 동적 물성이 도시된 도면이다.
지진파 설정부(150)는 각 지층에 대해 미리 설정된 지진파를 설정한다. 이때, 미리 설정된 지진파는 미리 설정된 복수의 지진파이고, 액상화 지수 산출부는 복수의 지진파를 모두 이용하여 지층별 안전율을 산출할 수 있다.
예를 들어, 각 지진재현주기(500년, 1000년, 2400년)에 해당하는 7개의 지진파에 대하여 동시에 액상화평가를 수행하여 평균값을 취함으로써, 지진파 선정에 따른 오차를 줄일 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 국내 지진환경과 유사한 지역에서 발생한 국내외 다양한 지진파를 입력 지진파로 활용한 후 평균값을 사용함으로써, 지진파 선정에 따른 영향을 최소화할 수 있게 된다.
가속도 응답 산출부(160)는 각 지층에 대해 가속도 응답을 산출한다. 도 12는 지반 모델, 지반의 동적특성 모델, 및 지진파를 이용하여 각 지층 심도별 가속도 응답을 도출하는 과정이 도시된 도면이다.
반복 전단 응력비 산출부(170)는 가속도 응답을 이용하여 각 지층에 대해 반복 전단 응력비를 산출한다. 산출된 각 지층별 최대 가속도값을 활용하여 지진 외력을 산출하는 것이다. 도 13은 지진 외력의 산출 방법이 도시된 도면이다.
동적 전단 강도비 산출부(180)는 지반 데이터를 이용하여 각 지층에 대해 동적 전단 강도비를 산출한다. 시추 데이터로부터 얻어진 변수를 활용하여 액상화 저항력을 산출하는 것이다. 도 14는 액상화 저항력의 산출 방법이 도시된 도면이다.
지층별 안전율 산출부(190)는 반복 전단 응력비 및 동적 전단 강도비를 이용하여 각 지층별 안전율을 산출한다. 도 15는 액상화 안전율 FL(3차원)의 산출 방법이 도시된 도면이다. 지진 외력과 액상화 저항력을 비교하여 안전율을 산출하는 것으로서, 안전율이 1보다 작으면 위험이라고 판단할 수 있다.
액상화 지수 산출부(200)는 각 지층별 안전율을 이용하여 평가 대상 지역의 액상화 지수를 산출한다. 즉, 액상화 지수는 각 심도별 액상화 안전율을 심도별 역가중치를 곱하여 적분하여 얻어지는 값이다.
이와 같은 구성에 의하면, 각 지층의 액상화 안전율을 통합하여 평가 대상 지역의 액상화 위험을 단순화시킬 수 있게 된다. 도 16은 액상화 지수(LPI; 2차원)의 산출 방법이 도시된 도면이다.
위치 정보 획득부(210)는 평가 대상 지역의 위치 정보를 획득한다. 이와 같은 구성에 의하면, 평가 대상에서의 다양한 데이터를 위치 정보와 결합하여 출력할 수 있게 된다.
액상화 위험 지도 산출부(220)는 위치 정보에 대응하여 액상화 지수를 산출한다. 이와 같은 구성에 의하면, 액상화 위험을 위치 정보와 결합함으로써, 액상화위험지도의 작성이 가능해 진다.
이때, 액상화 지수는 대응하는 색의 형태로 산출될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 액상화위험지도에 출력된 색상을 통해 액상화 위험을 보다 직관적으로 인지할 수 있게 된다. 도 17은 액상화 위험 지도의 예가 도시된 도면이다.
또한, 지반 증폭 지도 산출부(230)는 위치 정보에 대응하여 지표면에서의 최대 가속도를 산출한다. 이와 같은 구성에 의하면, 지진 발생시 지표에서 느끼는 지진의 강도를 가시화할 수 있게 된다.
이때, 지표면에서의 최대 가속도는 대응하는 색의 형태로 산출될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 지반 증폭 지도에 출력된 색상을 통해 지표면에서의 지진 위험을 보다 직관적으로 인지할 수 있게 된다. 도 18은 지반 증폭 지도의 예가 도시된 도면이다.
정리하면, 본 발명에서는 국토지반정보 포털시스템에서 추출한 지반데이터로부터 지층의 구성에 따라 액상화평가에 적합하도록 지반 모델을 자동으로 구성하고 평가에 적합하지 않는 데이터를 자동으로 필터링함으로써, 데이터 품질을 향상시킨다.
또한, 각 대상 시추공에 대한 1차원등가선형해석 및 액상화평가을 자동으로 수행하는 알고리즘을 통해 액상화평가에 소요되는 시간이 단축된다. 도 19 및 도 20은 도 1의 액상화 위험 평가 시스템이 구현된 컴퓨터 프로그램의 전체 흐름도이다.
이에 따라, 단시간 내에 광역단위 및 전국단위 액상화위험도 평가가 가능해져 각 지자체별 기존보다 높은 신뢰도의 액상화위험지도의 작성이 가능해진다.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야할 것이다.
110: 지반 데이터 획득부
120: 지층 분할부
130: 지반 데이터 설정부
140: 동적 물성 설정부
150: 지진파 설정부
160: 가속도 응답 산출부
170: 반복 전단 응력비 산출부
180: 동적 전단 강도비 산출부
190: 지층별 안전율 산출부
200: 액상화 지수 산출부
210: 위치 정보 획득부
220: 액상화 위험 지도 산출부
230: 지반 증폭 지도 산출부
120: 지층 분할부
130: 지반 데이터 설정부
140: 동적 물성 설정부
150: 지진파 설정부
160: 가속도 응답 산출부
170: 반복 전단 응력비 산출부
180: 동적 전단 강도비 산출부
190: 지층별 안전율 산출부
200: 액상화 지수 산출부
210: 위치 정보 획득부
220: 액상화 위험 지도 산출부
230: 지반 증폭 지도 산출부
Claims (11)
- 평가 대상 지역의 지반 데이터를 획득하는 지반 데이터 획득부;
상기 평가 대상 지역의 지반을 심도별로 복수의 지층으로 분할하는 지층 분할부;
상기 지층 각각에 대해 상기 지반 데이터를 설정하는 지반 데이터 설정부;
상기 각 지층에 대해 미리 설정된 동적 물성을 설정하는 동적 물성 설정부;
상기 각 지층에 대해 미리 설정된 지진파를 설정하는 지진파 설정부;
상기 지반 데이터, 상기 동적 물성, 및 상기 지진파를 이용하여 상기 각 지층에 대해 가속도 응답을 산출하는 가속도 응답 산출부;
상기 가속도 응답을 이용하여 상기 각 지층에 대해 반복 전단 응력비를 산출하는 반복 전단 응력비 산출부;
상기 지반 데이터를 이용하여 상기 각 지층에 대해 동적 전단 강도비를 산출하는 동적 전단 강도비 산출부; 및
상기 반복 전단 응력비 및 상기 동적 전단 강도비를 이용하여 상기 각 지층별 안전율을 산출하는 지층별 안전율 산출부를 포함하는 지반 액상화 위험 평가 시스템으로서,
상기 지반 데이터는 상기 지반에서의 표준관입시험 타격횟수 정보를 포함하고,
상기 지층 분할부는 미리 설정된 심도 범위 내에 토질의 경계 또는 지하수가 존재하는 경우, 상기 토질의 경계 또는 지하수위에 따라 상기 지층의 경계를 설정하며,
상기 지반 데이터 설정부는 상기 표준관입시험 타격횟수 정보를 이용하여 상기 지층 각각에 대응하는 타격횟수를 생성하는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 각 지층별 안전율을 이용하여 상기 평가 대상 지역의 액상화 지수를 산출하는 액상화 지수 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 평가 대상 지역의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 위치 정보에 대응하여 상기 액상화 지수를 출력하는 액상화 위험도 지도 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 시스템.
- 청구항 4에 있어서,
상기 액상화 지수는 대응하는 색의 형태로 산출되는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 위치 정보에 대응하여 지표면에서의 최대 가속도를 출력하는 지반 증폭 지도 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
상기 지표면에서의 최대 가속도는 대응하는 색의 형태로 산출되는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 미리 설정된 동적 물성은 상기 각 지층의 토질 및 구속압에 따라 대응하도록 저장된 동적 물성을 설정하는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 미리 설정된 지진파는 미리 설정된 복수의 지진파이고,
상기 액상화 지수 산출부는 상기 복수의 지진파를 모두 이용하여 상기 지층별 안전율을 산출하는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 시스템.
- 지반 액상화 위험 평가 시스템에 의해 수행되는 지반 액상화 위험 평가 방법으로서,
평가 대상 지역의 지반 데이터를 획득하는 지반 데이터 획득 단계;
상기 평가 대상 지역의 지반을 심도별로 복수의 지층으로 분할하는 지층 분할 단계;
상기 지층 각각에 대해 상기 지반 데이터를 설정하는 지반 데이터 설정 단계;
상기 각 지층에 대해 미리 설정된 동적 물성을 설정하는 동적 물성 설정 단계;
상기 각 지층에 대해 미리 설정된 지진파를 설정하는 지진파 설정 단계;
상기 지반 데이터, 상기 동적 물성, 및 상기 지진파를 이용하여 상기 각 지층에 대해 가속도 응답을 산출하는 가속도 응답 산출 단계;
상기 가속도 응답을 이용하여 상기 각 지층에 대해 반복 전단 응력비를 산출하는 반복 전단 응력비 산출 단계;
상기 지반 데이터를 이용하여 각 지층에 대해 동적 전단 강도비를 산출하는 동적 전단 강도비 산출 단계; 및
상기 반복 전단 응력비 및 상기 동적 전단 강도비를 이용하여 상기 각 지층별 안전율을 산출하는 지층별 안전율 산출 단계를 포함하는 지반 액상화 위험 평가 방법으로서,
상기 지반 데이터는 상기 지반에서의 표준관입시험 타격횟수 정보를 포함하고,
상기 지층 분할 단계는 미리 설정된 심도 범위 내에 토질의 경계 또는 지하수가 존재하는 경우, 상기 토질의 경계 또는 지하수위에 따라 상기 지층의 경계를 설정하며,
상기 지반 데이터 설정 단계는 상기 표준관입시험 타격횟수 정보를 이용하여 상기 지층 각각에 대응하는 타격횟수를 생성하는 것을 특징으로 하는 지반 액상화 위험 평가 방법.
- 청구항 10의 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200180416A KR102277315B1 (ko) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 지반 액상화 위험 평가 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200180416A KR102277315B1 (ko) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 지반 액상화 위험 평가 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102277315B1 true KR102277315B1 (ko) | 2021-07-14 |
Family
ID=76863107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200180416A KR102277315B1 (ko) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 지반 액상화 위험 평가 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102277315B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102591210B1 (ko) * | 2022-10-06 | 2023-10-19 | 대한민국 | 지반 액상화 가능성 지도 구축 방법 |
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-
2020
- 2020-12-22 KR KR1020200180416A patent/KR102277315B1/ko active IP Right Grant
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