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확률론적 모델을 이용한 다변성지반의 지반진동속도 추정식 개발

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Alternative Title
Development of Prediction Equation of Ground Vibration Velocity for Irregularly Layered Ground using Probabilistic Model
Abstract
This study suggests three models for the prediction of ground vibration velocity in the irregularly layered ground of Jeju area: a regression model, a probabilistic model, and a case based model. The ground vibration from blasting in Jeju area is attenuated less and spread farther than in inland due to irregular layers composed of basalt and clinker layers, which have large pores. In other words, the medium characteristics of Jeju for the ground vibration differ from those of inland. However, the identical prediction equation both for Jeju and inland is used for the ground vibration velocity at a planning stage. Thus, the ground vibration velocity of the prediction equation is different from that of actual blasting. Therefore, it is necessary to develop an equation for the prediction of ground velocity considering the ground vibration characteristics of Jeju area. First, a regression model is constructed by using the data mining technique with the independent variables of ground shear wave velocity, drilling length, charge per delay, and scaled distance. Then, a probabilistic model corresponding to the regression model is established with the Monte Carlo simulation method. In order to verify their applicabilities, the ground vibration velocities from the models are compared with those from test blasting. In addition, a sensitivity analysis on blasting conditions is performed for the individual test blasting. The applicable range of blasting conditions for the models is suggested from the sensitivity analysis.
Author(s)
김승현
Issued Date
2017
Awarded Date
2017. 8
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000008185
Alternative Author(s)
Kim, Seung Hyun
Affiliation
제주대학교 일반대학원
Department
대학원 토목해양공학과
Advisor
이동욱
Table Of Contents
LIST OF TABLES v
LIST OF FIGURES xiv
ABSTRACT xxvi
제1장 서 론 1
1.1 연구의 배경 및 목적 1
1.2 연구의 내용 및 방법 4
1.3 제주지역의 지반 특성 6
1.3.1 지형 및 지질 6
1.3.2 불규칙한 층상구조 지반 7
제2장 이론적 배경 14
2.1 발파이론 14
2.1.1 지반진동 14
2.1.2 발파진동 18
2.1.3 지반진동속도의 예측 23
2.2 확률론적 시뮬레이션 분석모델 27
2.2.1 다중회귀분석에 의한 모델 알고리즘 28
2.2.2 시뮬레이션 분석법의 기본 논리 32
2.2.3 몬테칼로 시뮬레이션 33
제3장 시험발파 자료의 수집 및 분석 41
3.1 시험발파 자료의 수집 41
3.2 사이트. 1 42
3.2.1 지질 및 지반 특성 42
3.2.2 시험발파 분석 44
3.3 사이트. 2 66
3.3.1 지질 및 지반 특성 66
3.3.2 시험발파 분석 67
3.4 사이트. 3 100
3.4.1 지질 및 지반 특성 100
3.4.2 시험발파 분석 102
3.5 시험발파 데이터 종합 118
3.5.1 지반진동속도 예측 118
3.5.2 지반진동속도 분석 120
3.6 시험발파 지반진동속도 추정식 비교 131
3.6.1 PPV_SRSD의 발파진동상수 K와 감쇠지수 n 131
3.6.2 PVS_SRSD의 발파진동상수 K와 감쇠지수 n 134
3.6.3 PPV_CRSD의 발파진동상수 K와 감쇠지수 n 136
3.6.4 PVS_CRSD의 발파진동상수 K와 감쇠지수 n 139
3.7 기반암 종류에 따른 지반진동속도 비교 142
3.7.1 PPV_SRSD의 발파진동상수 K와 감쇠지수 n 142
3.7.2 PPV_CRSD의 발파진동상수 K와 감쇠지수 n 147
제4장 지반 전단파 속도 및 주파수 산정 150
4.1 지반 전단파 속도 분석 방법 150
4.1.1 탄성파 시험법 150
4.1.2 내진설계 적용 방법 156
4.2 제주지역 지반의 전단파속도 분석 160
4.2.1 전단파 속도와 N값의 상관관계 161
4.2.2 전단파 속도와 심도의 상관관계 166
4.3 지반 전단파속도 및 주파수 산정 173
4.3.1 지반의 전단파속도 및 주파수 산정 예시 173
4.3.2 시험발파 지반의 전단파속도 및 주파수 산정 결과 175
제5장 지반진동속도의 확률론적 모델 알고리즘 구성 183
5.1 데이터베이스 구축 및 변수 선정 183
5.1.1 데이터베이스 구축 183
5.1.2 변수 선정 184
5.1.3 변수들의 기술 통계 184
5.2 다중회귀 모델 구축 187
5.2.1 입력선택(All Possible Selection) 회귀분석 188
5.2.2 후진제거(Backward Elimination) 회귀분석 190
5.3 변수들의 비선형 회귀분석 193
5.3.1 전단파속도(V_s) 194
5.3.2 주파수(f) 195
5.3.3 천공장(Dilling length) 196
5.3.4 저항선(Burden) 197
5.3.5 공간격(Spacing) 198
5.3.6 Decoupling Index(D.I) 199
5.3.7 지발당 장약량(Weight) 200
5.3.8 거리(Distance) 201
5.3.9 자승근환산거리(SRSD) 202
5.4 데이터 마이닝 후 다중회귀분석 203
5.4.1 변수들의 기술 통계량 203
5.4.2 변수들의 상관관계 203
5.4.3 변수들의 산점도 204
5.5 데이터 마이닝 후 회귀 모델 구축 205
5.6 확률론적 시뮬레이션 모델의 구축 213
5.6.1 입력변수의 선정 및 모델 알고리즘 213
5.6.2 입력변수의 분포형태 결정 214
제6장 지반진동속도 추정식 모델 검증 218
6.1 모델 검증을 위한 시험발파 218
6.1.1 사이트. 4 218
6.1.2 시험발파 (Site. 4) 219
6.2 회귀 모델 검증 229
6.2.1 회귀 모델에 의한 지반진동속도 추정식 229
6.2.2 시험발파와 회귀 모델의 지반진동속도 추정식 비교 231
6.3 확률론적 모델 검증 235
6.3.1 몬테칼로 시뮬레이션 실행 235
6.3.2 몬테칼로 시뮬레이션에 의한 지반진동속도 추정식 242
6.3.3 시험발파와 확률론적 모델의 지반진동속도 추정식 비교 243
6.4 지반진동속도 추정 모델 적합 검증 247
6.4.1 신뢰도 50%의 지반진동속도 추정 모델 비교 247
6.4.2 신뢰도 95%의 지반진동속도 추정 모델 비교 253
6.5 지반진동속도 추정 모델들의 민감도 분석 259
6.5.1 시험발파 No. 1 259
6.5.2 시험발파 No. 2 262
6.5.3 시험발파 No. 3 266
6.5.4 시험발파 No. 4 269
6.5.5 시험발파 No. 5 273
6.5.6 시험발파 No. 6 276
6.5.7 시험발파 No. 7 280
6.5.8 시험발파 No. 8 283
6.5.9 시험발파 No. 9 287
6.5.10 민감도 분석 결과 291
제7장 결 론 293
REFERENCES 296
Degree
Doctor
Publisher
제주대학교 일반대학원
Citation
김승현. (2017). 확률론적 모델을 이용한 다변성지반의 지반진동속도 추정식 개발
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General Graduate School > Civil and Ocean Engineering
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