[논문]연약한 실트지반과 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 지지력 결정에 관한 연구

안종필; 박상범

doi:10.7843/kgs.2008.24.4.5

연약한 실트지반과 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 지지력 결정에 관한 연구
A Study on the Determination of Bearing Capacity of Soft Silty Ground and Polluted Silty Ground with Wastewater and Factory Waste Oil 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.24 no.4, 2008년, pp.5 - 13

안종필 (조선대학교 공과대학 토목공학과) , 박상범 (조선대학교 공과대학 토목공학과)

초록
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연약한 실트지반(ML)과 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반($ML_p$)에 실내모형실험을 실시하여 오염물질의 증가에 따른 지지력값의 변화 등에 대한 실제의 적용성을 기존의 연구결과와 비교 분석하였다. 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반은 오염물질 함량이 점차 증대할수록 오염물질의 영향으로 연약한 실트지반 보다 지반의 소성화가 촉진되어 지반의 강도특성은 감소하는 것으로 나타났다. 연약한 실트지반의 한계하중 값 $q_{cr}=4.14c_u$, 극한지지력 값 $q_{ult}=9.53c_u$로 산정되었으며, 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 한계하중 값 qcr=1.78cu, 극한지지력 값 $q_{ult}=4.39c_u$로 산정되었다. 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 한계하중과 극한지지력 값이 연약한 실트지반의 한계하중과 극한지지력 보다 다소 작게 나타났다. 이는 오염물질의 증가로 인하여 전단저항이 저하되므로써 다소 작은 값을 나타낸 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Laboratory model test with soft silty ground (ML) and polluted silty ground with wastewater and factory waste oil ($ML_p$) was conducted and the applicability of changes of bearing capacity from the increase of pollutants was compared and analyzed with existing findings. As silty ground polluted with wastewater and factory waste oil had increased contents of pollutants, plasticization of ground was fostered compared to soft silt ground due to the influence of pollutants, and characteristics of ground strength decreased. Critical surcharge value of soft silty ground $q_{cr}=4.14c_u$, ultimate bearing capacity value $q_{ult}=9.53c_u$, critical surcharge value of silty ground polluted with wastewater and factory waste oil $q_{cr}=1.78c_u$ and ultimate bearing capacity value $q_{ult}=4.39c_u$. Critical surcharge and ultimate bearing capacity of silty ground polluted with wastewater and factory waste oil were less than those of soft silty ground. It meant that shearing resistance due to the increase of pollutants decreased and rather a smaller value was obtained.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

투명한 아크릴판의 변형방지를 위해 폭 50mm, 두께 5mm의 모서리띠를 보강하였다.
⑦ 측면channel과 전면 및 배면판과의 접합부의 누수방지를 위해 고무패킹을 시행하고 볼트 접합하였다.
토조의 하부에 20mm 높이의 투수공간을 설치하여 배수를 유지토록 제작하였다.
또한 각각의 재하단계마다 시간의 경과에 따라 재하판 우측의 지표면상에 6cm 간격으로 설치한 융기량 측정용 Dial Gauge를 설치하여 변위량이 15분 동안에 1/lOOmm 이하가 되면 변형이 정지된 것으로 보고 다음 단계의 하중을 작용시켰다.
모형실험은 먼저 모형실험 재하장치(토조)를 제작하여 토조안에 함수량을 일정하게 증가시킨 6종류의 시료와 함수비를 일정하게 유지한 상태에서 생활오폐수와 공장폐유 오염물질의 함유량을 일정하게 증가시킨 농도가 다른 8종류의 오염된 재성형 모형지반을 거치하고, 편재하중을 일정한 시간 간격으로 재하시켜 각 하중 단계 마다의 변형거동을 관측하여 분석하는 순서로 진행하였다.
침출수를 구성하는 성분으로는 Cl, Fe, Cu, Na, N 및 염소계통의 유기물과 PCB 등이 있다(申, 李 1997). 본 연구에서는 가정용 생활오폐수인 세제류와 음식물 오폐수, 중금속이 함유된 공장폐유 등을 혼합하여 모형실험을 시행 하였다.
본 연구에서는 모형실험용 재하장치를 제작하고, 모형실험에 필요한 시료는 연약한 실트지반(ML)에 대하여 함수량을 일정하게 증가시키면서 조성하였고, 오염된 실트지반(MLp)의 시료는 연약한 실트지뱐에 오염물질인 생활오폐수와 공장폐유를 혼합하여 조성하였다. 모형재하실험 본 연구에서는 연약한 실트지반(MD과 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반(MLp)에 대해서 모형실험을 실시하였고, 실험 결과로부터 얻어진 모형지반의 지지력을 기존 이론식과 비교분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
시료가 안정된 후에 관측창을 분리하고 시료의 전면에 백색의 수성페인트로 20mm 간격의 Mesh를 그린 후관측창을 다시 결합하여 관측창의 Mesh와 일치시킨 후비배수조건하에서 일정한 시간 간격으로 q-0.05kg/cm² 단위로 편재하중을 증가시켜 각각의 재하단계마다 오염지반의 침하량과 측방변위량 및 융기량의 변화와 전단 활동파괴 등의 변형거동을 정밀한 카메라로 촬영하여 관측하는 순서로 진행하였다.
지금까지 제안되어 있는 한계하중과 극한지지력을 산정할 수 있는 이론식에 의한 방법은 Table 1과 같으며, 한계 하중과 극한지지력 값은 모형실험에 의한 하중-침하량곡선 (q0-Sv), 상용대수 하중침하량곡 선 (Logq矿Log%)과 침하량-측방변위량 곡선(SvYm) 및 하중-하중/측방변위량 비의 곡선(q-q/Ym) 관리도에서 구한 값을 평균해서 지지력 값을 산출하였으며 기존의 제얀식에 의해서 산정된 값과 비교하여 값을 검증하였다(赤井 1964; 日本土質工學會 1979, 1994). 또한 한계하중과 극한지지력의 비율은 (0.
오염물질의 함유량은 시료를 완전 노건조시킨 후 함수량을 일정하게 하고 그 함수량에 대한 비율로 오염물질을 혼합하였다. 첫번째 시료는 오염물질을 혼합하지 않은 자연지반 상태의 시료이며(S000로 표기), 두번째 시료는 오염물질인 가정용 세제와 공장폐유를 50:50으로 혼합하여 함수량에 대한 20%을 함유(S020), 세 번째 시료는 오염물질을 40% 함유(S040), 매 시험단계 마다 20%씩 증가하여 140%(S140)까지 증가시킨 8종류의 오염물질이 함유된 시료를 실제의 오염지반상태에 가장 유사하게 시료를 재성형하여 토조안에 거치하였다.
토조의 측면에는 마찰의 영향을 현장조건에 맞게 고려하기 위하여 오일을 바르고 편면재하를 작용 시켰으며, 모형토조의 규격을 정리하면 다음과 같다.
및 하중.하중/측방변위량비의 곡선(q・q/Ym)관리도에서 구한 값을 평균해서 산출하였다.

대상 데이터

① 모형재하장치의 제원은 길이 500mm, 높이 400mm, 폭 150mrn로 하였다.

데이터처리

8em;">조성하였다. 모형재하실험 결과를 분석하여 생활오폐수와 공장 폐유로 오염된 연약한 실트지반의 오염물질의 증가에 따른 지지력값의 변화 등에 대한 실제의 적용성을 기존의 연구 결과와 비교.분석하였다

성능/효과

(1) 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반은 오염물질 함량이 점차 증대할수록 오염물질의 영향으로 연약한 실트지반 보다 지반의 소성화가 촉진 되어 지반의 강도특성은 감소하는 것으로 나타났다.
(2) 연약한 실트지반의 한계하중 값 qerWMcu로 Darragh 의 제안식보다 약간 큰 값을 적용한다면 합리적인 결과를 얻을 수 있으리라 사료되며, 생활오폐수와 공장 폐유로 오염된 실트지반의 한계하중 값 如니.7%로 Tschebotarioff의 제안식을 적용한다면 합리적인 결과를 얻을 수 있으리라 사료된다.
(3) 연약한 실트지반의 극한지지력 값 <皿=9.53顷 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 극한지지력 값 %产4396로 연약한屈 실트지반의 극한지지력보다 다소 작게 나타났다. 이는 오염물질의 증가로 인하여 전단저항이 저하되므로써 다소 작은 값을 나타낸 것으로 사료된다.
6은 모형실험에서 얻어진 Table 3의 한계 하중을 비배수전단강도에 따라 나타낸 것으로 실험값은 다음 식 (1)과 같이 Dmagh의 제안식과 Terzaghi의 제 안식 보다 약간 큰 경향을 나타내고 있다. 따라서 연약한 실트 지반의 한계하중 결정은 Danagh의 제안식보다 약간 큰 값을 적용한다면 합리적인 결과를 얻을 수 있으리라 사료된다
78 財로 연약한 실트지반의 한계하중 보다 작게 나타났다. 또한 연약한 실트지반의 극한지지력 响=9.53上이고 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 극한지지력 %t=L39cu 로 연약한 실트지반의 극한하중 보다 작게 나타났다. 이는 오염되지 않은 상태의 한계하중과 극한지지력 값에 비해 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 한계 하중과 극한지지력 값은 오염물질의 증가로 인하여 토립자 사이의 윤활작용으로 전단강도가 감소하고, 지반내 소성화가 빨라지면서 지지력이 감소한 것으로 사료된다.
나타낸 것이다. 오염물질의 함량이 증대할 수록 함수비와 비배수전단강도는 적어지는데, 이는 오염물질의 영향으로 지반의 소성화가 촉진되어 지반의 강도 특성은 감소하는 것으로 사료된다.

참고문헌 (17)

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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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