Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea (한국지진공학회논문집)

Earthquake Engineering Society of Korea (한국지진공학회)
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Determination of Mean Shear Wave Velocity to the Depth of 30m Based on Shallow Shear Wave Velocity Profile

얕은 심도 전단파속도 분포를 이용한 30m 심도 평균 전단파속도의 결정

  • 선창국 (한국지질자원연구원 지진연구센터) ;
  • 정충기 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ;
  • 김동수 (한국과학기술원 건설및환경공학과)
  • Published : 2007.02.28
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Abstract

The mean shear wave velocity to the depth of 30 m (Vs30) derived from the western Vs is the current site classification criterion for determining the design seismic ground motion taking into account the site amplification potential. In order to evaluate the Vs30 at a site, a shear wave velocity (Vs) Profile extending to at least 30 m in depth must be acquired from in-situ seismic test. In many cases, however, the resultant depth of the Vs profile may not extend to 30 m, owing to the unfavorable field condition and the limitation of adopted testing techniques. In this study, the Vs30 and the mean shear wave velocity to a depth shallower, than 30 m (VsDs) were computed from the Vs profiles more than 30 m in depth obtained by performing various seismic tests at total 72 sites in Korea, and a correlation between Vs30 and VsDs was drawn based on the computed mean Vs data. In addition, a method for extrapolating the Vs profile from shallow depth to 30 m was developed by building a shape curve based on the average data of all Vs profiles. For evaluating the Vs30 from the shallow Vs profiles, both the methods using VsDs and shape curve result in less bias than the simplest method of extending the lowermost Vs equally to 30 m in depth, and are usefully applicable particularly in the cases of the Vs profiles extending to at least 10 m in depth.

미국 서부 지역을 근간으로 도출된 30m 심도까지의 평균 전단파속도(Vs30)는 부지 증폭 정도에 따른 설계 지진 지반 운동 결정을 위한 현행 지반 분류 기준이다. 부지의 Vs30을 산정하기 위해서는 현장탄성파 시험으로부터 적어도 30m 심도까지의 전단파 속도(Vs) 분포를 획득해야 한다. 그러나 많은 경우에서 현장의 불리한 여건 및 적용 시험 기법의 제한으로 인해 Vs분포 결정 심도가 30m에 이르지 못할 수 있다. 본 연구에서는 국내 총 72개소 부지들에서 다양한 탄성파 시험 수행을 통해 30m 이상 심도까지 Vs 분포를 획득하여 Vs30과 30m보다 얕은 심도까지의 평균 전단파속도(VsDs)들을 산정하고, 이로부터 Vs30과 VsDs간의 상관관계를 도출하였다. 또한, 모든 Vs 분포 자료의 평균에 근거한 형상 곡선을 작성하여 Vs 분포를 얕은 심도부터 30m까지 외삽할 수 있는 기법을 개발하였다. 얕은 심도 Vs 분포로부터의 Vs30 산정을 위하여 VsDs와 형상 곡선을 이용하는 두 기법은 최하단 Vs를 30m 심도까지 동일하게 연장하는 단순 기법에 비해 편향 정도가 적었으며, 특히 최소 10m 이상 심도까지 확보된 Vs분포의 경우 유용하게 적용될 수 있을 것으로 보인다.

Keywords

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