동다짐공법은 느슨한 지반의 개량에 주로 사용되는 공법으로 점착성 토사나 폐기물과 성토지반에도 성공적으로 적용되고 있다. 동다짐공법의 설계에 있어 지반개량심도의 결정은 중요한 요소이다. 그러나 개량심도는 다짐에너지 뿐만 아니라 다짐간격, 대상토질 특성, 포화정도 및 현장여건 등에 영향을 받고 있다. 본 연구에서는 개량심도 예측을 위하여 현장실험결과를 이용하였으며 다짐에너지, 토질특성 및 포화정도에 따른 개량심도를 평가하였다.
본 연구는 인천 송도국제도시 중앙대로 구간의 도시철도공사와 인접한 연약지반 및 준설 매립층 개량공사와 관련하여 설계의 적정여부 판단 및 시공방안을 제시하기위해, 본공사에 앞서 시험시공을 통해 C.G.S의 개량효과를 확인하고 분석하였다. 시험시공결과 당초 설계제원에서 계획했던 개량효과가 만족되는 것으로 분석되었다.
서해안에 위치한 특정 연구현장에서 연약지반의 압밀거동을 파악하기 위한 소산시험을 포함한 콘관입시험을 수행했다. 연구현장에서 시험시공으로 적용한 연약지반개량공법으로는 압성토공법, 두 종류의 페이퍼드레인 공법, 팩드레인 공법이었으며 각각의 공법들에 있어 현장에서의 지반개량에 따른 압밀거동을 판정하기 위해서 적용되었다. 콘관입시험은 근본적으로 지반개량 전과 후에 보링, 표준관입시험, 압밀시험과 함께 수행되었다. 실내실험과 피조콘관입시험을 비교한 결과, 연약지반의 표층에서는 상당한 지반개량효과가 있었으나 표층아래 심층지반에서는 그렇치 않았다. 그리고 지반개량 후, 10개월이 지난 시점에 압밀시험과 소산시험 결과를 통하여 분석한 수평압밀계수는 압성토 방법을 제외한 3가지 개량공법을 적용한 지점에서 압밀계수는 감소하여 개량효과를 간접적으로 판단할 수 있었다.
연약지반상에 고속도로 노체를 형성하기 위해서는 다양한 지반개량공법이 적용되며 그 중 가장 보편적인 개량공법이 연직배수를 통한 압밀촉진 공법이다. 이와 같은 압밀촉진공법이 효율적으로 이루어지기 위해서는 연약층 내부에 타입하는 연직배수재의 역할도 중요하지만, 연직배수재를 통해서 상승하는 압밀수를 신속히 제체 밖으로 배출시킬 수 있는 수평배수기능도 매우 중요하다. (중략)
발파공법은 비 점토성 지반의 심층 개량처리에 있어서 경제적이며 실용성 있는 방법이다. 발파에 의한 흙의 다짐효과는 복잡한 과정을 통하여 이루어지며 좋은 결과를 얻기 위해서는 발파 계획에 있어서 동 공법의 작용원리를 잘 이해하고 적용하여야 한다. 본 연구에서는 발파공법에 의한 흙의 다짐효과에 관한 과거의 연구자료를 광범위하게 조사하였다. 지반개량 작용원리에 관련하여 특별한 현상과 증거를 제시하는 실제 사례 자료를 기초로 하여 현재까지 흙의 밀도증가 요인을 설명해 온 개념은 발파에 수반되어 주변 주반에 발생하는 지반거동현상을 설명하기에 부족함이 있음을 지적하였다. 또한 발파지점 부근에 형성되는 액상화 영역과 그 외부 영역에서 각각 발생되는 과인간극수압 및 지반응력상태, 이에 따른 지반침하 형태 그리고 개량지반의 강성 및 강도특성에 관하여 고찰하였다.
현재 연약지반의 개량 및 구조물기초 지반의 보강을 위하여 약액주입공법 및 고압분사주입공법 등의 주입공법이 널리 행해지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 00교 교대 전면 옹벽기초 하부지반을 고압분사주입공법을 이용해 보강한 사례로서 설계 및 시공, 시험 자료를 분석하고, 보강작업에 따른 지반의 개량효과를 분석하였다. 개량효과학인을 위한 시추조사와 시추공영상 촬영 이미지 관찰결과에서는 고압분사에 의해 양호한 상태의 고결체(토사 + 시멘트 페이스트)가 형성되었음을 확인 할 수 있었으며, 고결체와 원지반의 복합지반상에서 실시한 평판재하시험 결과 및 시추조사시 채취된 고결체 Core에 대해 실시한 일축압축강도시험 결과에서도 설계시 가정한 값을 모두 만족하는 것으로 나타나 연약지반의 강도가 개량되어 안정성을 확보한 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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