Evidence of liquefaction during the 2017 Pohang earthquake has highlighted the urgent need to evaluate the current seismic design standard for liquefaction in Korea, particularly the liquefaction triggering standard. With the simplified method, which is the most popular method for evaluating liquefaction triggering, the factor of safety for liquefaction triggering is calculated via the cyclic stress ratio (CSR) and the cyclic resistance ratio (CRR).
The parameters in the CSR and CRR have undergone changes over time based on new research findings and lessons learned from liquefaction case-histories. Hence, the current design standard for liquefaction triggering evaluation in Korea should also reflect these changes to achieve seismic safety during future earthquakes. In this thesis, liquefaction susceptibility criteria were discussed initially and this was followed by a review of the current liquefaction triggering codes/guidelines in other countries and Korea.
Next, this thesis analyzes liquefaction potentials at the key sites of Pohang area. The simplified methods and current design standard were used to evaluate the occurrence of liquefaction. The seismic demand was estimated based on the NGA-WEST2 ground motion prediction equations (GMPEs). The liquefaction resistance of the ground was determined using the in-situ tests: standard penetration test (SPT) and cone penetration test (CPT). The liquefaction potentials were quantified by a liquefaction potential index(LPI) which were compared with those from the previous studies.
최근 수십 년간 액상화 현상에 대한 공학적 접근은 1964년 니가타 지진과 알래스카 지진 이후 대책 마련과 원인 규명을 위해 시작되었다. 이후 수십 년간 액상화 연구는 활발히 진행되었지만, 국내에 잘 알려져 있지 않다.
이러한 문제점을 바탕으로 본 논문에서는 국내외 액상화 평가 기준과 지난 35년간 많은 연구자들이 제안한 액상화 이론 중 민감도(Susceptibility), 유발(Triggering), 결과(Cosequence)의 특성을 정리하였다. 한편, 유발 과정의 액상화 간편 평가법(Simplified methods)은 진동전단응력비(CSR) 및 진동전단저항비(CRR)을 바탕으로 지속적으로 수정되었다. 본 학위논문에서는 간편법에 사용되는 매개변수의 시대별 변화와 문헌연구를 바탕으로 국가별 설계기준과 상황별 제안 값을 분석하였다.
마지막으로, 본 학위논문에서는 2017년 11월 15일 포항지진 시 액상화 위험도가 높았던 5개소의 부지에 대해 액상화 가능성을 재분석하였다. 액상화 지진 하중은 포항 지진파를 지반예측운동방정식(Ground motion prediction equation, GMPE)로 산정한 응답스펙트럼에 보정한 결과를 입력 지진파로 사용하였다. 지반의 액상화 저항력은 현장 시험 중 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)과 콘관입시험(Cone penetration test, CPT)를 통해 결정되었다. 한편, 액상화 발생 가능성은 지반 액상화 지수(LPI)를 통해 정량화되었으며 이를 기존 연구 결과와 비교하였다.
