모래-점토 복합시료의 제반 전단특성을 규명하기 위하여 연약지반에 설치한 배수재로서의 모래기둥의 직경(dw)과 배수영향원의 직경(de)비 즉, 배수간격비(n=de/dw), 모래기둥의 밀도 및 모래기둥과 주변 연약토의 강성을 달리한 공시체를 제작하여 실내 삼축압축시험을 실시하였다. 또한 모래기둥을 토목섬유등의 보강재로 감싼 경우에 있어서 지반의 보강정도 및 효과에 대해서도 시험이 이루어 졌다. 삼축압축시험 결과, 모래기둥의 직경과 밀도가 커질수록 전단강도가 증가하는 일반적인 경향을 보이나, 모래기둥을 보강재료로 감싼 경우의 전단강도 증가가 매우 크다. 그리고 배수간격비가 3이하를 경계로 하여 그 증가정도가 뚜렷하게 나타나고 모래의 전단거동과 유사하다. 간극수압계수는 배수간격비가 작아질수록 감소하는 경향으로 전단강도 결과에서와 같이 배수간격비가 3~4이하에서는 그 감소 정도가 크다.
모래-점토 복합시료의 제반 전단특성을 규명하기 위하여 연약지반에 설치한 배수재로서의 모래기둥의 직경(dw)과 배수영향원의 직경(de)비 즉, 배수간격비(n=de/dw), 모래기둥의 밀도 및 모래기둥과 주변 연약토의 강성을 달리한 공시체를 제작하여 실내 삼축압축시험을 실시하였다. 또한 모래기둥을 토목섬유등의 보강재로 감싼 경우에 있어서 지반의 보강정도 및 효과에 대해서도 시험이 이루어 졌다. 삼축압축시험 결과, 모래기둥의 직경과 밀도가 커질수록 전단강도가 증가하는 일반적인 경향을 보이나, 모래기둥을 보강재료로 감싼 경우의 전단강도 증가가 매우 크다. 그리고 배수간격비가 3이하를 경계로 하여 그 증가정도가 뚜렷하게 나타나고 모래의 전단거동과 유사하다. 간극수압계수는 배수간격비가 작아질수록 감소하는 경향으로 전단강도 결과에서와 같이 배수간격비가 3~4이하에서는 그 감소 정도가 크다.
To examine the general features of a sand-clay composite triaxial test by making specimen varying ratios of diameters (dw) of sand columns that are installed on the soft ground as drains to diameters (de) of drain zone so called drainage space ratio (n=de/dw), densities of the granular columns, and ...
To examine the general features of a sand-clay composite triaxial test by making specimen varying ratios of diameters (dw) of sand columns that are installed on the soft ground as drains to diameters (de) of drain zone so called drainage space ratio (n=de/dw), densities of the granular columns, and strength of soft soils round around. I also conducted a test to research the reinforcement ability and effects of the ground when the granular columns are wrapped with supplementary materials such as geotextile. The results of the triaxial compression test showed that the shear strength increase is much big when the granular columns are wrapped with supplementary materials, while the shear strength increases as the diameter and density of the granular column increase in general. Also the drainage space ratio shows a distinct increase just below 3 and a similar shear behavior to sand is appeared. The pore water pressure coefficient decreases as the drainage space ratio decreases, however, when the drainage space ratio is less than 3~4, it declines significantly as shown in the results of shear behavior.
To examine the general features of a sand-clay composite triaxial test by making specimen varying ratios of diameters (dw) of sand columns that are installed on the soft ground as drains to diameters (de) of drain zone so called drainage space ratio (n=de/dw), densities of the granular columns, and strength of soft soils round around. I also conducted a test to research the reinforcement ability and effects of the ground when the granular columns are wrapped with supplementary materials such as geotextile. The results of the triaxial compression test showed that the shear strength increase is much big when the granular columns are wrapped with supplementary materials, while the shear strength increases as the diameter and density of the granular column increase in general. Also the drainage space ratio shows a distinct increase just below 3 and a similar shear behavior to sand is appeared. The pore water pressure coefficient decreases as the drainage space ratio decreases, however, when the drainage space ratio is less than 3~4, it declines significantly as shown in the results of shear behavior.
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문제 정의
모래-점토로 이루어진 복합지반의 경우 압밀변형과 전단거동에 있어서는 배수재 또는 강도 보강재로서의 모래기둥의 밀도, 설치간격 및 강성에 따라서 복잡한 양상을 나타낸다(박진홍, 2002; 이상익, 2003). 이에 본 연구는 모래기둥을 갖는 모래-점토 복합시료의 전단특성을 알고자 하는 연구의 일환으로 실내 삼축압축시험을 통하여 이루고자 하였다. 일반적으로 연약지반에 설치되는 모래기둥은 배수재 주변 점토지반의 배수를 유도하여 압밀촉진 또는 배수에 따른 함수비 감소와 압밀침하에 의한 지반강도를 개선할 목적으로 설치된다.
제안 방법
(3) 응력 경로에서도 배수간격비가 3～4를 경계로 하여 곡면 형태에서 모래의 응력 경로와 유사한 직선 형태로 변화하였다.
이를 위해 본 연구에서는 모래-점토 복합시료의 제반 전단특성을 규명하기 위하여 연약지반에 설치한 배수재로서의 모래기둥의 직경(dw)과 배수영향원의 직경(de)비 즉, 배수간격비(n=de/dw), 모래기둥의 밀도 및 모래기둥과 주변 연약토의 강성을 달리한 공시체를 제작하여 실내 삼축압축시험을 실시하였다. 또한, 모래기둥을 토목섬유등의 보강재로 감싼 경우에 있어서 지반지지력의 보강정도 및 보강효과에 대해서도 시험이 이루어졌다.
3kg/cm 2 의 압력을 가하여 정규압밀 점토를 재형성한 후 실내시험 등에 이용하였다 (박병기 등, 1990; 이문수 등, 1994; 정진섭, 1983). 또한, 모래와 황토는 일정한 단위중량을 갖도록 제작하였고 하바드 다짐기를 사용하였다(ASTM, 2002). 모래-점토 복합 시료의 실내 삼축압축시험용 공시체는 사전에 제작한 천공기를 사용하여 점토시료에 구멍을 뚫어 중앙에 배수용 모래를 투입하는 방법으로 복합시료를 제작하였다.
모래-점토 복합 시료의 실내 삼축압축시험용 공시체는 사전에 제작한 천공기를 사용하여 점토시료에 구멍을 뚫어 중앙에 배수용 모래를 투입하는 방법으로 복합시료를 제작하였다. 또한, 토목섬유를 감싼 시료의 제작은 토목섬유를 대신할 수 있는 코팅재료의 양단을 접합하여 재현하였다. 표 1은 본 시험에 사용된 모래와 점토의 물리적 특성을 나타낸 것이다.
또한, 모래와 황토는 일정한 단위중량을 갖도록 제작하였고 하바드 다짐기를 사용하였다(ASTM, 2002). 모래-점토 복합 시료의 실내 삼축압축시험용 공시체는 사전에 제작한 천공기를 사용하여 점토시료에 구멍을 뚫어 중앙에 배수용 모래를 투입하는 방법으로 복합시료를 제작하였다. 또한, 토목섬유를 감싼 시료의 제작은 토목섬유를 대신할 수 있는 코팅재료의 양단을 접합하여 재현하였다.
모래-점토 복합시료에 대한 압밀비배수 삼축압축시험을 수행하였다. 삼축압축시험( CU )은 구속압력, σ 3 = 1.
모래기둥이 설치된 모래-점토 복합시료의 전단거동 특성을 알기 위하여 삼축압축시험을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
일반적으로 연약지반에 설치되는 모래기둥은 배수재 주변 점토지반의 배수를 유도하여 압밀촉진 또는 배수에 따른 함수비 감소와 압밀침하에 의한 지반강도를 개선할 목적으로 설치된다. 본 연구에서는 모래기둥이 있는 모래-점토 복합지반의 두 가지 큰 특성 즉, 압밀변형에 관련한 투수성과 전단거동 특성 중 전단강도특성에 주안점을 두고 이루어졌다. 이를 위해 본 연구에서는 모래-점토 복합시료의 제반 전단특성을 규명하기 위하여 연약지반에 설치한 배수재로서의 모래기둥의 직경(dw)과 배수영향원의 직경(de)비 즉, 배수간격비(n=de/dw), 모래기둥의 밀도 및 모래기둥과 주변 연약토의 강성을 달리한 공시체를 제작하여 실내 삼축압축시험을 실시하였다.
5mm/분으로 실시하였다. 삼축 압축시험 내용은 표 2에 나타낸 바와 같이 모래기둥의 건조밀도는 1.60g/cm 3 로 하고, 각각의 시료에 대하여 모래기 둥을 설치 않은 시료와 배수간격비(n)를 2.5, 3.3, 4.1, 모래기둥을 토목섬유로 감싼 경우와 모래 기둥과 주변 흙의 종류를 달리하여 시험이 이루어졌다.
모래-점토 복합시료에 대한 압밀비배수 삼축압축시험을 수행하였다. 삼축압축시험( CU )은 구속압력, σ 3 = 1.0, 2.0, 3.0kg/cm 2 3단계로 나누고 각각의 시료에 대해 포화와 압밀과정을 거친 후 전단은 0.5mm/분으로 실시하였다. 삼축 압축시험 내용은 표 2에 나타낸 바와 같이 모래기둥의 건조밀도는 1.
본 연구에서는 모래기둥이 있는 모래-점토 복합지반의 두 가지 큰 특성 즉, 압밀변형에 관련한 투수성과 전단거동 특성 중 전단강도특성에 주안점을 두고 이루어졌다. 이를 위해 본 연구에서는 모래-점토 복합시료의 제반 전단특성을 규명하기 위하여 연약지반에 설치한 배수재로서의 모래기둥의 직경(dw)과 배수영향원의 직경(de)비 즉, 배수간격비(n=de/dw), 모래기둥의 밀도 및 모래기둥과 주변 연약토의 강성을 달리한 공시체를 제작하여 실내 삼축압축시험을 실시하였다. 또한, 모래기둥을 토목섬유등의 보강재로 감싼 경우에 있어서 지반지지력의 보강정도 및 보강효과에 대해서도 시험이 이루어졌다.
대상 데이터
본 연구에서 사용한 토질시료는 모래, 점토 및 황토이다. 이중 점토시료는 현장에서 교란 상태로 채취 운반하여 실내에서 슬러리 상태로 교반한 다음 모형토조(폭 0.
본 연구에서 사용한 토질시료는 모래, 점토 및 황토이다. 이중 점토시료는 현장에서 교란 상태로 채취 운반하여 실내에서 슬러리 상태로 교반한 다음 모형토조(폭 0.25m, 길이 1.2m, 높이 1.0m)에 넣고 0.3kg/cm 2 의 압력을 가하여 정규압밀 점토를 재형성한 후 실내시험 등에 이용하였다 (박병기 등, 1990; 이문수 등, 1994; 정진섭, 1983). 또한, 모래와 황토는 일정한 단위중량을 갖도록 제작하였고 하바드 다짐기를 사용하였다(ASTM, 2002).
성능/효과
(1) 점토 시료에 설치한 모래기둥의 직경이 커질수록 전단 강도가 증가하는 일반적인 경향을 보이나 배수간격비가 3이하를 경계로 하여 그 증가정도가 매우 크며 모래의 전단거동과 유사하다.
(2) 간극수압계수(Af)는 배수간격비가 작아질수록 감소하는 경향으로 전단강도 결과와 유사하게 배수간격비가3～4 이하에서는 그 감소 정도가 크다.
(4) 모래기둥을 코팅재료로 감싸 보강한 경우가 전단강도의 증가에 있어 매우 큼을 알 수 있었다. 특히, 모래기 둥을 코팅재료로 감싼 경우에는 재하시 구속압력과 더불어 보강 코팅재에 의한 방사방향의 인장지지 때문에 전단강도가 매우 커진 것으로 판단된다.
(5) 모래기둥을 토목섬유로 감싼 시료는 전단거동에 있어서 변형률 연화 거동을 보이며, 간극수압계수에 있어 서는 모래기둥을 토목섬유로 감싼 경우와 그렇지 않은 경우 모두 배수간격비가 작아질수록 감소한다.
2cm인 경우 즉, 배수 간격비가 3～4이상이 될 때는 전단강도에 있어서 순수점 토시료와 비교해 볼 때에 축차응력의 값이 거의 유사하게 나타났다. 이것으로 보아, 모래기둥의 배수간격비에 따른 영향이 없는 것으로 나타나 전단강도에의 기여가 거의 없다는 것을 알 수 있다. 또한 그림 2 c), d)에서와 같이 배수 간격비가 작아질수록 축차응력이 커지는 것을 알 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
모래기둥이 설치된 모래-점토 복합시료의 전단거동 특성을 알기 위하여 삼축압축시험을 실시한 결과는 어떠한가?
(1) 점토 시료에 설치한 모래기둥의 직경이 커질수록 전단 강도가 증가하는 일반적인 경향을 보이나 배수간격비가 3이하를 경계로 하여 그 증가정도가 매우 크며 모래의 전단거동과 유사하다.
(2) 간극수압계수(Af)는 배수간격비가 작아질수록 감소하는 경향으로 전단강도 결과와 유사하게 배수간격비가3～4 이하에서는 그 감소 정도가 크다.
(3) 응력 경로에서도 배수간격비가 3～4를 경계로 하여 곡면 형태에서 모래의 응력 경로와 유사한 직선 형태로 변화하였다.
(4) 모래기둥을 코팅재료로 감싸 보강한 경우가 전단강도의 증가에 있어 매우 큼을 알 수 있었다. 특히, 모래기 둥을 코팅재료로 감싼 경우에는 재하시 구속압력과 더불어 보강 코팅재에 의한 방사방향의 인장지지 때문에 전단강도가 매우 커진 것으로 판단된다.
(5) 모래기둥을 토목섬유로 감싼 시료는 전단거동에 있어서 변형률 연화 거동을 보이며, 간극수압계수에 있어 서는 모래기둥을 토목섬유로 감싼 경우와 그렇지 않은 경우 모두 배수간격비가 작아질수록 감소한다.
연약지반에 설치되는 모래기둥은 어떠한 목적으로 설치되는가?
이에 본 연구는 모래 기둥을 갖는 모래-점토 복합시료의 전단특성을 알고자 하는 연구의 일환으로 실내 삼축압축시험을 통하여 이루고자 하였다. 일반적으로 연약지반에 설치되는 모래기둥은 배수재 주변 점토지반의 배수를 유도하여 압밀촉진 또는 배수에 따른 함수비 감소와 압밀침하에 의한 지반강도를 개선할 목적으로 설치된다. 본 연구에서는 모래기둥이 있는 모래-점토 복합지반의 두 가지 큰 특성 즉, 압밀변형에 관련한 투수성과 전단거동 특성 중 전단강도특성에 주안 점을 두고 이루어졌다.
연약점토지반에 모래기둥을 설치하는 개량공사에 활용되는 공법으로 무엇이 있는가?
연약점토지반 개량공 사의 주요관심은 압밀시간의 촉진과 이에 따른 연약지반의 강도증가에 있다. 이중 연약점토지반에 모래기둥을 설치하는 개량공사에는 SD(Sand Drain)공법, PBD(Plastic Board Drain)공법 또는 압밀촉진에 비해 지반지지력 증가에 중점을 둔 SCP(Sand Compaction Pile)공법이 종종 활용된다. 모래-점토로 이루어진 복합지반의 경우 압밀변형과 전단거동에 있어서는 배수재 또는 강도 보강재로서의 모래기 둥의 밀도, 설치간격 및 강성에 따라서 복잡한 양상을 나타낸다(박진홍, 2002; 이상익, 2003).
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