실내모형실험을 통한 PBD공법이 적용된 대심도 연약지반 개량에 관한 연구

A Study on the Soft Ground Improvement in Deep Depth by Application of PBD Method Using Model Test

  • 변요셉 (한양대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 안병제 (한양대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 천병식 (한양대학교 공과대학 토목공학과)
  • 투고 : 2009.05.08
  • 심사 : 2009.08.04
  • 발행 : 2009.10.01

초록

연약지반은 해성점토, 실트질, 사질토 등과 같은 지반으로 항만, 공항, 교량과 같은 구조물의 축조시 지지력 부족 및 침하, 전단변형 등의 문제점을 가진다. 이러한 문제점을 개선하고 연약지반의 조기 침하 및 강도증진을 위해 다양한 지반개량공법들이 적용되고 있으며 연약지반의 압밀에 소요되는 시간을 단축시키기 위해 연직배수공법이 많이 사용되고 있다. 특히, 연직배수공법에서 가장 많이 사용되는 배수재는 PBD(Plastic Board Drain)이다. 본 연구에서는 대심도 연약지반에 적용될 PBD공법에 대해 복합통수능실험을 실시하여 거동특성을 평가하였다. 그 결과, 상재압력의 증가에 따라 침하는 점진적으로 발생하였으며, 상재압력 $500kN/m^2$ 이후에는 간극수압의 소산에 따라 압밀침하가 진행되었다. 따라서 재하단계별 침하량의 변화는 간극수압의 소산에 따른 것임을 확인할 수 있었다. 또한, 연직 배수재의 통수능은 압력이 증가할수록 또 시간이 경과함에 따라 현저히 감소함을 알 수 있었다.

The shortage of bearing capacity and settlement, shear deformation may occur when constructing a structure such as harbor, airport and bridge on soft ground such as marine clay, silty clay, sandy soil because it is very soft. The various ground improvement methods were applied to obtain preceding settlement of soft ground and strength increase. The vertical drain method has been used to reduce the required time for consolidation of the soft ground. Especially, the PBD (Plastic Board Drain) has been widely used among in the vertical drain method. In this study, a behavior of characteristic was evaluated by operating a compound drainage capacity test about the PBD (Plastic Board Drain) method applied in soft clay in deep depth. As a result, the settlement gradually occurred with increase of surface load. The consolidation settlement was processed with dissipation of pore pressure after surface load of $500kN/m^2$. Accordingly, it was found that change of settlement through load steps was resulted from dissipation of pore pressure. It was also found that the drainage capacity of vertical drains was considerably reduced with pressure increase and time elapse.

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참고문헌

  1. 강윤 (1996), 연직배수재의 교란영역특성을 고려한 압밀지연 특성 분석, 박사학위논문, 홍익대학교.
  2. 박영목 (1996), 국내 PBD재의 배수성능과 진공효과에 의한 통수능력 향상에 관한 연구, 한국지반공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집, pp. 39-52.
  3. 서문호, 김형섭, 김동환 (2004), 플라스틱 보드 드레인의 배수성능 변화, 한국섬유공학회지, 제41권, 제5호, pp. 378-385.
  4. 장용채, 김주한, 이진수 (2004), 유한요소해석을 이용한 연직 배수재의 타설범위에 따른 개량효과에 관한 연구, 한국지반환경공학회 논문집, 제5권, 제1호, pp. 5-12.
  5. 정하익 등 (1999), 양산물금 점토의 광물학적 특성, 한국지반공학회 가을학술발표회 논문집, pp. 75-80.
  6. 한국컨테이너부두공단 (2003), 부산신항 북컨테이너 터미널 축조공사 지반보고서, pp. 25-42.
  7. Bergado, D. T., Asakami, H., Alfaro, M. C. and Balasubramaniam, A. S. (1991), Smear Effects of Vertical Drains on Soft Bangkok Clay, J. Geotech. Eng. Div. ASCE, Vol. 117, No. 10, pp. 1509-1529. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1991)117:10(1509)
  8. Hansbo, S. (1979), Consolidation of Clay by Band-Shaped Prefabricated Vertical Drains, Ground Engineering, Vol. 12, No. 5, pp. 21-25.
  9. Hansbo, S. (1981), Consolidation of Fine-grained Soils by Prefabricated Drains, Proc. of the 10th ICMFE, Stockholm, Vol. 3, pp. 677-682.
  10. J. C. Chai, N. Miura. and T. Nomura (2004), Effect of Hydraulic Radius on Long-term Drainage Capacity of Geosynthetics Drains, Geotextiles and Geomembrans, Vol. 22, pp. 3-16. https://doi.org/10.1016/S0266-1144(03)00048-7
  11. Koemer, C.M. and Lawrence, C.A. (1988), Flow Behavior of Kinked Strip Drains, Proc. of ASCE Symposium on Geosynthetics for Soil Improvement, Nashvile, Tenn., Geotechnical Special Publication No. 18, pp. 22-35.
  12. Mesri, G. and Lo, D. O. K. (1991), Field Performance of Prefabricated Vertical Drains, GEO-COAST '91, Yokohama, pp. 231-236.
  13. N. Miura, J. C. Chai, and K. Toyota (1998), Investigation on Some Factors Affecting Discharge Capacity of Prefabricated Vertical Drain, 6th Int. Conf. on Geosynthetics, pp. 845-850.
  14. Oostveen, J.P. and Troost, G.H. (1990), Dicharge Index Tests on Vertical Drains. Geotextiles, Geomembranes and Related Products, pp. 345-350.
  15. Yoshikuni, H. (1979), Design and Construction Control of Vertical Drain Methods. Gihodo, Tokyo, Foundation Engineering Series, Dissertation, Hiroshima University (Japan).
  16. Yoshikuni, H. and H. Nakanodo (1974), Consolidation of Soils by Vertical Drain Wells with Finite Permeability, Soils and Foundations, Vol. 14, No. 2, pp. 35-46. https://doi.org/10.3208/sandf1972.14.2_35