[논문]낙동강 하구지역 부산점토의 퇴적환경에 따른 압축특성

정성교; 류춘길; 장우영

doi:10.7843/kgs.2006.22.12.57

낙동강 하구지역 부산점토의 퇴적환경에 따른 압축특성
Compressibility Characteristics Associated with Depositional Environment of Pusan Clay in the Nakdong River Estuary 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.22 no.12, 2006년, pp.57 - 65

정성교 (동아대학교 토목공학부) , (몽골 울람바트 공과대학 토목공학과) , 류춘길 (동아대학교 건설기술연구소) , 장우영 (동아대학교 건설기술연구소)

초록
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낙동강 하구지역에는 부산점토라고 불리는 연약점토가 두텁게 분포하고 있다. 과거 10년 동안에 대단위 지반개량 사업이 수행되어 왔지만, 주로 시료교란 때문에 압밀침하량과 시간을 아주 과소평가하여 왔었다. 이를 극복하기 위하여 부산점토에 대한 체계적인 지반조사에 의하여 압축특성을 규명할 필요가 요구되었다. 따라서 본 연구에서는 해안지역의 두 현장에서 개선된 시료채취기술을 적용하여 얻어진 시료에 대하여 지질조사, 불교란 및 교란 시료에 대한 압밀실험이 수행되었다. 이 결과를 이용하여 각종 압축정수의 산정과 그들의 상관성을 규명하였으며, 특히 퇴적환경에 따라 물리적 특성, 구조수준, 교란도 및 압축정수의 변화를 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In the Nakdong River estuary soft and thick clay, which called Pusan clay, are deposited. Despite a number of great reclaimed projects that have been performed in the area, the consolidation settlement and time have been significantly underestimated due dominantly to sample disturbance, since the last decade. In order to resolve the underestmation, it was necessary to examine the compressibility characteristics through a systematic geotechnical investigation on the clay. In this study an advanced sampling technique was adopted on two sites chosen along the coastline, and then oedometer testing and geological investigation were performed for the undisturbed and reconstituted samples. As the results, the compressibility parameters of the clay were representatively determined, as well as their correlation. Particularly the effects of depositional environment on the physical indexes, level of structure, sample disturbance and compressibility parameters were analyzed for the clay.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 한국건설교통기술평가원(건설핵심기술연구개발사업)과 한국과학재단연구비(No. R01-2003-000-10375-0)의 지원 하에 수행되었음을 밝히며, 이에 감사를 표한다.

제안 방법

개선된 시료채취기술에 의하여 연속적으로 불교란 시료를 채취하여 지질학적 분석, 물리적 및 압밀실험이 수행되었다. 이 결과를 바탕으로 점성토의 퇴적환경, 고결성, 각종 압밀정수가 분석되었으며, 또한 그들의 상관성을 규명하였다
낙동강 하구지역의 부산신항만 및 화전지역에서 부산점토의 압축특성을 규명하기 위하여 개선된 시료채취기술에 의하여 채취된 불교란 시료를 이용하여 지질분석과 각종 현장 및 실내실험을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
2004a; 2004b). 이 연구에는 지질공학적 특성, 시료채취법 및 시료교란의 영향, 각종 현장 및 실내실험법, 결과의 보정 등을 포함하고 있다. 그럼에도 불구하고 삼각주 퇴적토가 갖는 공간적 불균질성과 시료교란 때문에, 부산점토의 지반공학적 특성을 명확히 밝히는 데에는 여전히 한계를 나타내고 있었다.

대상 데이터

115mm 직경의 케이싱과 200-400kPa의 수압에 의하여 굴진 하였으며, 동아 코어튜브에 의하여 200kPa보다 낮은 수압을 적용하여 슬라임을 제거하였다. 그리고 NX규격의 수압식 피스톤 샘플러로부터 불교란 시료를 채취하였다. 역학적 실험을 위한 시료는 튜브의 두 단면부에서 교란된 부분을 제거한 후에 사용하였다.
본 연구에서는 부산점토의 압밀특성을 규명하기 위하여 낙동강 하구의 해안지역을 연구대상 현장으로 선정하였다. 개선된 시료채취기술에 의하여 연속적으로 불교란 시료를 채취하여 지질학적 분석, 물리적 및 압밀실험이 수행되었다.
시추조사 위치는 그림 1에서와 같이 부산신항(BNP)의 N-1과 화전산업단지 (HJ)의 BH-9이다.
그리고 NX규격의 수압식 피스톤 샘플러로부터 불교란 시료를 채취하였다. 역학적 실험을 위한 시료는 튜브의 두 단면부에서 교란된 부분을 제거한 후에 사용하였다. 상세한 사항은 Chung(2005)의 연구에서 볼 수 있다.

성능/효과

(3) 동일한 시료채취기술을 적용하였지만 상부점토에서보다는 하부점토에서 시료교란이 더 크게 발생하였다. 이러한 이유는 퇴적환경에 밀접히 관련된 것으로 판단되었다.
(4) 압축지수, 재압축지수 그리고 이차압축지수 등과 같은 압축상수는 퇴적환경에 따라 민감하게 변화하는 것을 확인하였다. 즉 C_c= 0.
상부점토에서는 C_s 및 C_c가 심도에 따라 그 값이 변화하고 있는 반면, 하부점토에서는 C_s 및 C_c가 심도와 무관하게 거의 일정한 분포를 보이고 있다. 결과적으로 C_c 및 C_s는 퇴적환경에 따라 민감하게 변하는 지반정수임을 시사하고 있다.
0으로 평가되었다. 심도 30m 이후의 하부점토의 경우는 시료교란도가 good ~ poor로 평가되었으며, 일부 심도를 제외한 대부분의 깊이에서 σ_y'가 σ_v0'보다 작게 평가되어 전반적으로 OCR이 1.0보다 작게 평가되었다. 여기서 하부점토의 결과는 상부점토와 달리 시료의 질과 σ_{연구대상지반의 퇴적환경 및 염분도(그림 4)의 분포를 종합하면 BNP지역과 HJ지역은 서로 다른 환경에서 퇴적되었으나, 심도 30m를 기준으로 상·하부 점토층으로 각각 명확하게 구분된다. 즉, 30m이전의 상부점토층은 해수에서 비교적 느린 속도로 퇴적되어 염분도가 높으며 점토입자들 사이의 구조가 잘 발달될 수 있었으며, 하부점토층은 담수의 영향을 많이 받는 환경에서 퇴적되었으므로 상대적으로 염분도가 낮으며 상부점토층보다 점토입자들 사이의 구조가 덜 발달 되어 있음을 유추할 수 있다.}

개선된 시료채취기술에 의하여 연속적으로 불교란 시료를 채취하여 지질학적 분석, 물리적 및 압밀실험이 수행되었다. 이 결과를 바탕으로 점성토의 퇴적환경, 고결성, 각종 압밀정수가 분석되었으며, 또한 그들의 상관성을 규명하였다

각각 명확하게 구분된다. 즉, 30m이전의 상부점토층은 해수에서 비교적 느린 속도로 퇴적되어 염분도가 높으며 점토입자들 사이의 구조가 잘 발달될 수 있었으며, 하부점토층은 담수의 영향을 많이 받는 환경에서 퇴적되었으므로 상대적으로 염분도가 낮으며 상부점토층보다 점토입자들 사이의 구조가 덜 발달 되어 있음을 유추할 수 있다.

이러한 거동은 이미 점토입자들 사이에 발달되어 있는 구조가 파괴되었기 때문이다. 흙의 구조발달의 정도에 관계없이 하중증가에 따른 C_c 및 C_α의 변화는 서로 유사한 경향을 가지는 것을 확인하였다.

후속연구

결과적으로, 하부 점토에 대해서는 현재의 국내 시료채취 기술에 의하여 양질의 시료를 채취하기가 어려우므로 깊은 심도에 대한 σ_y'의 평가는 실내실험과 CPTU실험을 병행하는 것이 필요하다고 할 수 있다.
따라서 개선된 시료채취기술에 의하여 채취된 점성토를 대상으로 문제가 되어왔던 압밀특성을 재 규명하는 것이 필요하며, 이는 지역적인 문제를 해결하기 위하여 역시 중요한 의미를 둘 수 있을 것이다. 더불어 압밀특성을 지질학적 특성과 연계하여 분석함으로써 위치 및 깊이에 따른 그들의 변화에 대한 이해를 높일 수 있을 것이다.

참고문헌 (16)

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상세보기
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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