광양만권에서 시행중에 있는 컨테이너부두 건설사업구역은 항로 및 기존 부두축조를 위해 발생된 준설토가 원지반점성토층(약 15~20m) 상부에 7~8m 매립되어 있는 곳으로 향후 대단위 하역기능을 갖춘 컨테이너터미널 부지를 조성하기 위해서는 상부 구조물의 안정성과 기능성이 유지될 수 있도록 ...
광양만권에서 시행중에 있는 컨테이너부두 건설사업구역은 항로 및 기존 부두축조를 위해 발생된 준설토가 원지반점성토층(약 15~20m) 상부에 7~8m 매립되어 있는 곳으로 향후 대단위 하역기능을 갖춘 컨테이너터미널 부지를 조성하기 위해서는 상부 구조물의 안정성과 기능성이 유지될 수 있도록 연약지반의 개량이 필요하게 되었다. 따라서, 인근 지역의 기존 부두축조시 적용된 공법과 지반특성 등을 고려하여 연직배수공법을 지반개량공법으로 선정하였다. 연직배수재의 주목적은 압축성이 크고 투수계수가 작은 연약지반 내부에 인위적으로 배수거리를 단축하여 그 침하속도를 촉진시키는 동시에 전단강도를 증가시키는 것이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 드레인의 충분한 통수능력(Discharge Capacity)을 확보하여 압밀속도에 영향을 주지 않아야 한다. 통수능력 또는 배수성능은 연직배수재의 웰 레지스턴스(Well Resistance)를 나타내는 척도가 된다. 연직드레인은 물의 유입시 저항이 적고, 배출시 웰 레지스턴스 영향이 최소화되게 하여야 한다. 지반내에 타설된 드레인의 성능은 지반의 압밀이 진행되면서 침하가 크게 발생되면 초기의 직립상태인 드레인은 휘어지거나 굴곡이 발생하게 됨으로써 크게 감소하게 된다. 지반의 토질종류가 균질한 경우, 침하에 따른 드레인의 변형형태는 지반내 사이사이에 압축성이 큰 연약한 토층이 존재하는 경우에는 변형정도가 크게 되어 드레인이 꺾이거나 접히는 형태를 나타내게 된다. 배수재에서 코아를 감싸고 있는 필터재의 공극은 흙의 미세립자가 통과하지 않아야 하는 동시에 흙으로부터 유출되는 간극수의 유입이 방해받아서는 안되는 양면적인 기능을 가져야만 한다. 또한, 지반내 타설시 토압에 의해 꺾어지거나 구멍이 생기지 않을 만큼의 강성과 신장력을 가지고 있어야 한다. 본 연구에서는 4종의 배수재(PBD, PSD, PCD, SCD)를 대상으로 종방향 통수능력에 영향을 미치는 제요인인 측압과 동수구배 및 배수재 길이의 변화에 대하여 실험을 수행하고 그 결과를 기존 연구사례와 비교하여 적합한 배수재 선정의 판단자료로 사용하였다. 연직배수재의 실내 통수능력시험을 위하여 사용된 시료의 길이는 20cm~ 100cm정도로 실제 현장의 타설길이에 비해 1/100정도의 소형을 적용함에 따른 영향의 검토를 위해 실물대형시험장치(직경: 120cm, 높이: 200cm) 2대, 소형시험장치(직경: 20cm, 높이: 60cm) 2대, 복합압밀특성시험장치(직경: 50cm, 높이: 130cm) 3대를 이용하였다. 실물대형시험에서는 배수재의 길이가 길기 때문에 수두차로서 동수구배의 조정이 곤란할 경우를 대비해서 수두차에 상응하는 압력을 시험장치 본체의 유입구에 가할 수 있도록 장치를 보완하였다. 실험은 현장(전남 광양 컨테이너부두 축조 예정지)조건에 맞는 범위에서의 Qw의 변화를 검토하기 위하여 측압(σ3)은 1.0, 2.0, 4.0kgf/cm2으로 동수구배(i)는 0.2, 0.5, 1.0 으로 변화시키면서 수행하였다. 또한, 연직배수재 타설에 따른 연약 점토지반의 스미어 존(Smear Zone)에 대해 맨드렐의 형태 및 크기에 의한 영향을 비교하기 위하여 Smear Zone 모형시험장치를 제작하여 2차원 시험을 실시하였다. 4종(PBD, PCD, PSD, SCD)의 배수재에 대한 지반개량의 적합성 및 Smear Effect 특성을 검토하기 위해 실물대형 시험장치와 실내모형 Smear Zone 시험장치를 이용하여 실시한 시험치와 기존 연구사례에서 제안된 최소요구통수능력치와 비교해 본 결과 SCD를 제외한 3종의 배수재 모두 적용할 현장에서 압밀지연을 유발시키지 않는 재료로 판명되었고 연직배수공법 적용시 PBD에 의한 배수공법이 가장 유리한 것으로 나타났다. 이때, 멘드렐 형상에 따른 스미어 존의 크기(ds/dm)는 원형(大), 정사각형, 원형(小), 직사각형 순으로 커짐을 알 수 있었다.
광양만권에서 시행중에 있는 컨테이너부두 건설사업구역은 항로 및 기존 부두축조를 위해 발생된 준설토가 원지반 점성토층(약 15~20m) 상부에 7~8m 매립되어 있는 곳으로 향후 대단위 하역기능을 갖춘 컨테이너터미널 부지를 조성하기 위해서는 상부 구조물의 안정성과 기능성이 유지될 수 있도록 연약지반의 개량이 필요하게 되었다. 따라서, 인근 지역의 기존 부두축조시 적용된 공법과 지반특성 등을 고려하여 연직배수공법을 지반개량공법으로 선정하였다. 연직배수재의 주목적은 압축성이 크고 투수계수가 작은 연약지반 내부에 인위적으로 배수거리를 단축하여 그 침하속도를 촉진시키는 동시에 전단강도를 증가시키는 것이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 드레인의 충분한 통수능력(Discharge Capacity)을 확보하여 압밀속도에 영향을 주지 않아야 한다. 통수능력 또는 배수성능은 연직배수재의 웰 레지스턴스(Well Resistance)를 나타내는 척도가 된다. 연직드레인은 물의 유입시 저항이 적고, 배출시 웰 레지스턴스 영향이 최소화되게 하여야 한다. 지반내에 타설된 드레인의 성능은 지반의 압밀이 진행되면서 침하가 크게 발생되면 초기의 직립상태인 드레인은 휘어지거나 굴곡이 발생하게 됨으로써 크게 감소하게 된다. 지반의 토질종류가 균질한 경우, 침하에 따른 드레인의 변형형태는 지반내 사이사이에 압축성이 큰 연약한 토층이 존재하는 경우에는 변형정도가 크게 되어 드레인이 꺾이거나 접히는 형태를 나타내게 된다. 배수재에서 코아를 감싸고 있는 필터재의 공극은 흙의 미세립자가 통과하지 않아야 하는 동시에 흙으로부터 유출되는 간극수의 유입이 방해받아서는 안되는 양면적인 기능을 가져야만 한다. 또한, 지반내 타설시 토압에 의해 꺾어지거나 구멍이 생기지 않을 만큼의 강성과 신장력을 가지고 있어야 한다. 본 연구에서는 4종의 배수재(PBD, PSD, PCD, SCD)를 대상으로 종방향 통수능력에 영향을 미치는 제요인인 측압과 동수구배 및 배수재 길이의 변화에 대하여 실험을 수행하고 그 결과를 기존 연구사례와 비교하여 적합한 배수재 선정의 판단자료로 사용하였다. 연직배수재의 실내 통수능력시험을 위하여 사용된 시료의 길이는 20cm~ 100cm정도로 실제 현장의 타설길이에 비해 1/100정도의 소형을 적용함에 따른 영향의 검토를 위해 실물대형시험장치(직경: 120cm, 높이: 200cm) 2대, 소형시험장치(직경: 20cm, 높이: 60cm) 2대, 복합압밀특성시험장치(직경: 50cm, 높이: 130cm) 3대를 이용하였다. 실물대형시험에서는 배수재의 길이가 길기 때문에 수두차로서 동수구배의 조정이 곤란할 경우를 대비해서 수두차에 상응하는 압력을 시험장치 본체의 유입구에 가할 수 있도록 장치를 보완하였다. 실험은 현장(전남 광양 컨테이너부두 축조 예정지)조건에 맞는 범위에서의 Qw의 변화를 검토하기 위하여 측압(σ3)은 1.0, 2.0, 4.0kgf/cm2으로 동수구배(i)는 0.2, 0.5, 1.0 으로 변화시키면서 수행하였다. 또한, 연직배수재 타설에 따른 연약 점토지반의 스미어 존(Smear Zone)에 대해 맨드렐의 형태 및 크기에 의한 영향을 비교하기 위하여 Smear Zone 모형시험장치를 제작하여 2차원 시험을 실시하였다. 4종(PBD, PCD, PSD, SCD)의 배수재에 대한 지반개량의 적합성 및 Smear Effect 특성을 검토하기 위해 실물대형 시험장치와 실내모형 Smear Zone 시험장치를 이용하여 실시한 시험치와 기존 연구사례에서 제안된 최소요구통수능력치와 비교해 본 결과 SCD를 제외한 3종의 배수재 모두 적용할 현장에서 압밀지연을 유발시키지 않는 재료로 판명되었고 연직배수공법 적용시 PBD에 의한 배수공법이 가장 유리한 것으로 나타났다. 이때, 멘드렐 형상에 따른 스미어 존의 크기(ds/dm)는 원형(大), 정사각형, 원형(小), 직사각형 순으로 커짐을 알 수 있었다.
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