• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제9권6호
• /
• pp.21-29
• /
• 2008

가정 및 산업폐기물 등은 매년 급격한 증가 추세에 있으며, 이에 따라 쓰레기 매립지의 수요가 점점 늘어가는 실정이다. 그러나 매립지 건설은 차수층의 고비용으로 인하여 많은 문제점이 발생되고 있으며, 매립지에서 발생하는 침출수는 주변 토양 오염은 물론 지하수 오염 등 2차 오염의 원인이 되고 있다. 이에 본 연구는 매립지 후보지로 선정된 현지토를 주 재료로 사용하고 플라이애시, 벤토나이트, 시멘트를 혼합재료로 사용하여 차수재 조건($1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하)을 만족시킬 수 있는 적정 혼합비를 결정하고 매립지 차수재로서의 이용 가능성을 규명하는데 그 목적이 있다. 적정 혼합비를 산정하기 위하여 기본 물성 시험과 함께 다짐 시험, 압밀 시험 및 일축 압축 실험을 실시하였으며, 실험 결과 벤토나이트 혼합비의 증가에 따라 투수계수가 감소하고 있으나 플라이애시의 혼합비의 증가에 따라 투수계수는 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 이유는 각각 벤토나이트의 팽창에 의한 간극 충진과 플라이애시 입자의 모양이 구형이고, 점착성이 없어 간극을 충진하지 못하기 때문으로 판단된다. 결론적으로 벤토나이트의 함량비가 15% 이상일 때 매립지 차수재 조건을 만족하는 최적 투수계수인 것으로 나타났으며 플라이애시를 혼합하는 경우 벤토나이트를 15% 이상 첨가한 상태에서 플라이애시를 20% 이하로 대체할 경우 매립지 차수재 조건을 만족하여 그 적합성이 판명되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.89-94
• /
• 2015

본 연구에서는 제주도 내에서 발생되는 현무암 석분슬러지를 차수용 재료로 재활용하기 위하여 최적의 석분슬러지 혼합비를 가진 혼합토를 선정하고자 한다. 토질시험결과에 따르면 현무암 석분슬러지의 입경은 대부분 0.1mm 이하이고, 토질의 분류기준인 통일분류법(USCS)을 적용하면 ML 및 CL에 해당한다. 그리고 현장토의 입경은 0.1-10mm 사이에 존재하고, 통일분류법(USCS)을 적용하여 분류하면 SW에 해당한다. 최적의 석분슬러지 혼합비를 가진 혼합토를 선정하기 위하여 다양한 석분슬러지 혼합비를 가진 혼합토를 대상으로 최적 다짐조건 및 현장조건을 고려하여 투수시험을 수행하였다. 투수시험결과 석분슬러지 혼합비가 증가함에 따라 혼합토의 투수계수는 감소하는 경향을 보이며, 석분슬러지의 혼합비가 60%인 경우 가장 낮은 투수계수를 갖는다. 따라서 현무암 석분슬러지를 차수용 재료로 재활용하기 위한 석분슬러지 혼합토의 최적 혼합비는 60%임을 알 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.43-50
• /
• 2015

본 연구에서는 현장잔토를 활용할 수 있고 다짐이 불필요하여 관로공사에 유용한 경량기포혼합토를 지중매설관의 뒷채움재로 이용할 경우 관로의 거동을 조사하기 위하여 시험시공을 실시하고 계측결과를 분석하였다. 동시에 동일한 조건의 새만금 준설토사 뒷채움 시공결과와 비교하였다. 연직토압의 경우 경량기포혼합토 뒷채움 시 준설토사 대비 초기 슬러리 상태에서 25.6% 가량 저감되었고 양생 후에는 준설토사 토압의 10% 이내에 불과하였다. 준설토사 뒷채움 시에는 경량기포혼합토 대비 수평토압의 경우 3.6배 이상, 연직 및 수평변위는 각각 3.2배와 2.6배 가량의 차이를 나타내어 경량기포혼합토의 토압 및 변위저감 효과가 우수한 것으로 나타났다. 매설관 상반부에서 측정된 응력의 경우 토사 뒷채움 시 대체로 압축응력이 발생한 반면, 경량기포혼합토를 타설한 경우 초기 슬러리 상태에서 발생한 부력으로 인하여 고정된 양단부를 지점으로 부(-)의 모멘트가 발생함으로써 상반부에 인장응력이 발생하는 결과를 얻었다. 결론적으로, 새만금에서 준설된 토사를 이용한 경량기포혼합토는 인근 개발지에서 매설관 뒷채움재로 활용하는데 있어 준설토사와 비교하여 매우 우수한 재료이나 타설 시 부력에 대한 대책이 필요하다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.67-72
• /
• 2011

광산배수슬러지는 산성광산배수를 물리 화학적 혹은 전기적으로 정화할 때 주로 생성된다. 여러 분야에서 광산배수슬러지의 재활용 가능성을 연구하는 것은 중요한 일이다. 본 연구에서는 매립지 폐기물인 광산배수슬러지를 차수재와 복토재로의 재활용 적용성을 평가하였다. 두 part로 구성된 본 논문의 Part 1에서는, 광산배수슬러지, 차수재 형성을 위해 혼합 한 벤토나이트와 시멘트의 물리 화학적 성질을 pH 측정 및 XRD, XRF, FESEM로 분석하였다. 회분식 시험을 통하여 광산배수슬러지를 벤토나이트, 시멘트와 혼합하고 다짐도, 투수시험 및 일축시험을 통하여 최적혼합배율을 광산배수슬러지 1 : 벤토나이트 0.5 : 시멘트 0.3으로 결정하였다. 광산배수슬러지의 초기 투수계수는 $7.10{\times}10^{-7}cm/s$이었다. 광산배수슬러지는 유해물 용출시험을 통하여 환경에 안전하다는 것이 확인되었다. 본 논문의 Part 2에서는 라이시미터 (Lysimeter)를 사용하여 계절변화와 강우조건에 따른 하절기 건조/습윤 및 동절기 동결/융해의 과정을 통해 광산배수슬러지를 이용한 차수재 사용시 환경 적용성 가능성 및 안정성을 고찰하고자 하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제2권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 1982

밀도(密度)가 다른 동일시료토(同-試料土)에 시멘트계(系), 물유리계(系) 및 아크릴아미드계(系) 등의 약액(藥液)을 침투주입(浸透注入)시켜 고결토(固結土)에 대한 토질성상변화(土賢性狀變化)를 구명(究明)한 것이다. 더욱, 매우 잘 다져진 지반(地盤) 그리고 유수중(流水中)에서의 주입효과(注入効果)를 검토(檢討)하기 위하여 1액(液) 1계류식(系流式)과 2액(液) 1계류식(系流式)의 특수주입장치(特殊注入裝置)를 설계제작(設計製作)하여 침투주입(浸透注入)을 시도(試圖)하였다. 고결토(固結土)의 전단강도(剪斷强度) 및 차수효과(遮水効果)의 증대(增大)는 주로 점착력(粘着力)에 의한 것으로서 느슨한 상태의 경우는 박막점착력(薄膜粘着力)에 의해서, 조밀한 경우는 구조성점착력(構造性粘着力)에 의해서 증대(增大)된다. 유수중(流水中)에서의 주입효과(注入効果)는 매우 저하(低下)하여 유속(流速) 및 gel time의 변화(變化)에 따라 45~80%의 유효고결률(有効固結率)이 얻어졌으며, 더욱 주입재(注入材)의 입도(粒度)는 침투성(浸透性) 및 이동거리(移動距離)에는 크게 영향(影響)을 미치나 유효고결률(有効固結率)에는 별다른 영향(影響)이 없다는 사실을 알 수 있었다. 관입저항분포도(貫入低抗分布圖)와 등강도곡선(等强度曲線)에 의해 다짐정도(程度)가 매우 큰 지반(地盤)에 대한 고결범위(固結範圍), 고결강도(固結强度) 및 약액침투상황(藥液浸透狀況) 등의 주입효과(注入効果)를 합리적(合理的)으로 판정(判定)할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제29권3호
• /
• pp.51-60
• /
• 2013

말뚝 시공 시 선단 부분에 쌓이는 슬라임은 현장타설말뚝의 선단지지력을 감소시켜 구조물의 안정성에 큰 영향을 미친다. 슬라임의 존재 유무는 주로 다짐추 혹은 철근을 낙하시켜 판정하고 있으며, 이와 같은 방법은 주관적인 판단결과로 신뢰성에 한계가 있다. 본 논문에서는 물리탐사기법 중 하나인 전기비저항 특성을 활용하여 슬라임층의 존재 여부와 두께를 과학적이고 객관적으로 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 슬라임층의 전기비저항 특성을 평가하기 위하여 기존에 개발된 온도보상형 전기비저항 프로브(TRP)를 활용하였으며, TRP의 형상은 원뿔형태로 직경은 표준콘 관입실험 장비와 동일하게 35.7mm이다. 현장타설말뚝 공법 중 P.R.D(Percusion Rotary Drill) 방법을 적용하고 있는 현장에서 실험을 수행하였으며 전기비저항의 결과를 이용하여 슬라임층의 두께를 평가하였다. 신뢰성 높은 분석을 도모하고자 현장 슬라임층을 이용하여 케이싱 효과, 시간경과 그리고 상대밀도에 따른 실내 실험도 추가적으로 수행하였다. 본 연구에서는 전기비저항을 이용하여 슬라임층 두께를 산정하는 방법이 합리적임을 보여주며, 추후 다양한 지층과 말뚝 시공 공법에 적용성이 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제8권5호
• /
• pp.47-55
• /
• 2007

택지개발에 따른 불투수 면적의 증가는 호우 발생시 하천으로의 유출량과 첨두유량의 증가뿐만 아니라 첨두유출량의 발생시간도 감소하는 등 방재 측면에서도 불리한 여건이 심화되고 있다. 침투시설에 의한 우수유출 저감의 경우, 공법, 재료, 투수성능과 현장 여건에 따라 좌우되기 때문에 침투특성이나 정량적인 분석에 대한 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구의 목적은 표면재료에 따른 침투형 우수유출 저감시설의 침투 특성을 연구하는 것이며, 이를 실험을 통해 표면재료 및 강우강도를 변화시키며 실험장치에 의한 침투특성을 고찰하고, 표면재료의 이용에 따른 침투효과 및 특성을 분석하여 우수유출 저감시설의 기초연구자료로 활용할 수 있도록 하는데 그 의의가 있다. 본 연구에서는 택지개발시 토지이용을 참고하여 콘크리트 포장, 아스팔트 포장, 토사, 초지, 투수성 포장재 등 5가지로 구분하여 표면재료별 실험을 실시하였으며, 개개 실험별 강우조건은 20, 30, 50, 80, 100, 200mm/hr로 구분하여 수행하였다. 표면재료에 따른 침투율 실험 결과, 투수성 포장재의 경우 200mm/hr 이하에서 약 93%이상의 침투율을 확보할 수 있는 것으로 측정되었다. 다짐 흙과 초지의 경우에 종기침투율은 약 13%에서 약 67%까지 나타났으며, 또한 아스팔트 및 콘크리트 포장의 경우 대부분 직접 유출되고 종기침투율은 매우 적은 것으로 측정되었다. 우수유출 저감시설의 표면재료로 투수성 포장재를 사용하는 것이 침투량 확보측면에서 가장 유리하고 우수유출 저감시설의 목적인 방재 및 치수 측면에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제31권3호
• /
• pp.63-72
• /
• 2015

본 연구는 노상토의 다짐특성 평가를 위해 특성이 다른 세 가지 강성측정 시험법으로 측정한 탄성계수의 상관관계 및 연관성에 대해 논의하였다. 미소변형률(${\approx}0.001%$) 범위의 흙강성측정기(SSG), 중변형률(${\approx}0.01{\sim}0.1%$) 범위의 정적 평판재하시험(PLT), 관입저항을 이용하는 동적콘관입시험기(DCP)가 탄성계수 측정에 이용되었다. 변형률 범위가 다른 시험방법에 의해 측정한 탄성계수를 실무에 적용하기 위해서는, 각각의 측정치에 대한 상관관계 및 연관성에 대해 사전에 파악되어야 한다. 국내 외 여러 조건의 노상토에 대해서 세 가지 방법을 이용하여 측정한 탄성계수($E_{SSG}$, $E_{PLT}$, $E_{DCP}$)를 비교 분석한 결과에 따르면, 흙의 종류 및 응력 조건에 따라 각 방법에 의해 측정된 탄성계수가 상이한 결과를 나타내었다. 전체 수집된 데이터 중 시멘트 처리토를 제외한 일반적인 노상토를 대상으로 한 상관성 분석결과, 정적 탄성계수($E_{PLT}$)는 동적 탄성계수($E_{SSG}$) 대비 60~80%의 크기를 나타나는 것으로 평가되었다. 시멘트 처리토와 같은 특이 토질은 정적 탄성계수($E_{PLT}$) 측정 시 구속압의 영향을 크게 받기 때문에, 다른 일반 토질과 상관관계 비교시 응력보정을 수행하여야 한다. 또한, 동적콘관입시험 결과를 이용하여 탄성계수($E_{DCP}$) 예측 시, 200MPa 이내의 범위에서 탄성계수 데이터가 좀더 신뢰도 높은 상관관계를 나타내었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제7권6호
• /
• pp.45-56
• /
• 2006

최근 인구증가에 따라 쓰레기 매립장의 수요가 점점 늘어가는 실정이나 쓰레기 매립장의 건설은 점토의 부족과 차수층의 고비용으로 인하여 많은 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 투수계수뿐만 아니라 전단강도도 확보되는 저렴한 차수재 개발을 위하여 우리나라에 널리 분포하고 있는 화강풍화토와 투수저감효과가 뛰어난 벤토나이트를 적절히 혼합하여 고가의 벤토나이트가 가장 적게 소요되는 최적의 중량비(B/S)를 산정하기 위하여 일련의 다짐시험과 삼축압축시험기를 이용한 압밀, 투수 및 전단시험을 실시하였다. 차수재의 기준인 $k=1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하를 만족시키기 위하여 모재인 화강풍화토를 네 가지의 입경으로 조절하여 시료성형을 하였으며 각 입경에 따라 B/S를 5%씩 증가시키면서 시험을 실시한 결과, No. 100체에 통과된 화강풍화토의 B/S=15%인 경우에서 차수재 기준을 만족하였다. 그리고, 투수시험결과 산정된 투수계수의 실측치와 Chapuis가 제안한 두 가지 투수계수 예측식을 비교분석하였으며, 본 논문에 사용된 화강풍화토-벤토나이트 혼합토에 적합한 투수계수 예측식을 제시하였다. 본 연구에 사용된 혼합토의 최적 중량비는 투수측면과 강도측면 모두에서 15%로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.83-92
• /
• 2017

본 논문은 보강토옹벽의 곡선부 거동을 수치해석으로 분석한 내용을 다루고 있다. 보강토옹벽은 토목섬유의 발전과 함께 발달해왔다. 기존의 콘크리트 옹벽과 달리 성토 높이에 제약을 받지 않고 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 있으며, 현재 산업 및 주거단지를 형성하는데 많이 사용되고 있다. 이러한 보강토옹벽의 설계는 현재 다른 형식의 옹벽 설계와 동일하게 내 외적 안정성 검토 및 보강재의 인장력에 대한 검토를 활용하여 이루어지고 있으며, 주로 2차원 수치해석을 바탕으로 이루어지고 있다. 그러나 기존의 연구결과에 따르면, 보강토옹벽의 취약부는 곡선부로 보고되고 있으며, 이는 실내모형시험 및 피해사례에 대한 연구에서 언급된 바 있다. 보강토옹벽의 곡선부 거동을 파악하기 위한 2차원 수치해석은 그 한계점을 분명히 드러내고 있으며, 실내모형시험 및 현장시험 또한 그 거동과 파괴메커니즘을 이해하기에는 그 한계를 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 보강토옹벽의 곡선부의 거동을 이해하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였으며, 수치해석에서의 직선부와 곡선부의 결과를 비교 분석하였다. 뿐만 아니라, 상재하중의 고려 여부 및 성토체의 다짐도를 달리하여 각각의 조건에서의 거동특성을 비교 분석하였다.