교통으로 인한 지반 진동 완화를 위한 새로운 개방 트렌치 기법: 다양한 지반 조건에서의 적용

본 연구는 교통으로 유발된 지반 진동을 완화하는 효율성을 개선하기 위해 전통적인 직사각형 개방 트렌치와 대조적으로 새로운 기하학적 설계를 제안한다. 새로운 기하학적 설계는 단면 형태, 단면적, 측면 경사, 트렌치 깊이 및 트렌치 수의 변화를 포함한다. 또한, 단일 행 깊은 트렌치와 대조적으로 더 얕은 깊이를 가진 다중 행 트렌치의 효율성도 평가하여 저주파 지반 진동을 추가로 완화하는 데 기여한다. 이러한 새로운 개방 트렌치는 파동 전파 방향을 변화시키면서 원래 방향으로의 파동 전파 능력을 약화시킬 것이라고 주장된다. 2차원(2D) 유한 요소 연구를 통해 선형 탄성, 등방성 및 균질 반공간에서 다양한 단면을 가진 새로운 개방 트렌치 기술의 격리 효율성을 조사한다. 지면의 정해진 수직 조화 자극을 시뮬레이션하였다. 수치 결과에 따르면, 직사각형 개방 트렌치와 비교할 때, 새로운 단면 트렌치의 뒤쪽 영역이 더 나은 격리 효율성을 보였으며, 단면 6이 여섯 개 단면 중에서 가장 효율적인 것으로 나타났고, 격리 효율성이 약 10.2% 개선되었다. 단면적을 증가시키는 것이 개방 트렌치의 격리 효율성을 효과적으로 개선할 수 없었다. 빗변의 기울기를 적절한 각도로 선택하고 개방 트렌치의 수와 깊이를 증가시키는 것이 격리 효율성을 개선할 수 있다. 부드러운 토양에서의 트렌치 진동 격리 성능은 경직한 토양보다 우수하였다. 또한, 지나치게 높은 지하수대는 일반적으로 트렌치의 격리 효율성에 해로움을 주는 것으로 나타났다.