Centrifuge Modeling on Lateral Flow of Soft Soils and Displacement of Bridge Abutment on the Composite Ground

복합지반상 교대변위 및 지반 측방유동에 관한 원심모델링

In this study, the centrifuge tests were performed to investigate the lateral flow behavior and stability of the ground improved by SCP. The centrifuge tests were fulfilled in the case of the back of abutment filled by EPS (case 1) and soil (case 2), and the potentiometer was installed on the abutment and embankment to measure the vertical and horizontal displacement at the top of abutment. As a result, the vertical displacement measured at the back of abutment was maximum 2.1 m, which was about 12% if compared with the height of embankment. In the case of the back of abutment filled by soil, the vertical and horizontal displacement measured at the top of abutment was 10 cm and 1.1 m, respectively, which exceeded the allowable horizontal displacement. On the other hand, in the case of the back of abutment filled by EPS, the vertical displacement of abutment did nor occur and the horizontal displacement was 1.4 cm. Therefore, the effect of SCP improvement with EPS method adopted to prevent the lateral flow and assure the stability of embankment on the soft ground was far superior.

본 연구에서는 모래다짐말뚝(SCP)로 개량된 복합 지반상의 고성토 지반 및 교대의 측방유동과 안정성을 파악하기 위하여 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험은 교대배면구간을 EPS로 성토한 경우(Case 1)와 교대 배면구간을 토사로 성토한 경우(Case 2)에 대하여 수행하였으며, 모형실험시 성토체 상부와 교대구간에 Potentiometer를 설치하여 단계 성토별 성토체 수직변위 및 단계별 개량지반내 변형 양상과 교대상부에서 발생되는 수직 및 수평 변위를 측정하였다. 실험결과, 교대배면 성토부에서 수직변위는 최대 2.10m 정도(현장조건)로 성토고 대비 약 12%로 나타났다. 교대배면구간을 토사로 성토한 경우(Case 2) 교대 상부에서 측정된 수직 및 수평변위는 각각 10cm와 1.1m 정도로 허용기준을 크게 초과하였다. 반면, EPS로 뒷채움을 하는 경우(Case 1) 교대의 수직변위는 거의 발생하지 않았으며, 수평변위는 1.4cm 정도로 나타났다. 따라서, 연약지반상 도로 시공시 성토체의 안정성 확보를 위한 SCP공법 및 교대의 측방유동을 방지할 목적으로 채택된 SCP 개량 + EPS 성토공법의 효과는 매우 우수한 것으로 판단된다.