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시화지역 실트질 지반에서 강제치환심도 예측식 산정
Prediction Equation of Compulsory Replacement Depth of Silty Layer in Sihwa Region 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.27 no.9, 2011년, pp.55 - 66  

박영 (한국수자원공사) ,  임희대 (충남대학교 토목공학과)

초록
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강제치환공법은 다른 연약지반 처리공법에 비하여 시공이 단순하고 경제성이 우수하나 현재까지 정확한 이론적 산정기법이 정립되어 있지 않기 때문에 치환심도의 예측이 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 대다수의 예측식이 지지력을 기반으로 한 내용에서 관점을 바꾸어 액성한계 및 자연함수비에 근거한 새로운 형태의 예측식을 제안하였다. 예측식은 현장에서 관측된 계측결과와 확인보링에 근거하고, 지역성을 대변하기 위해 시화지역의 실트/점토의 특성을 분석한 자료로부터 관계식을 도출하였으며, 이를 회귀분석기법을 적용하여 최종 예측식을 도출하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The compulsory replacement method for soft ground treatment is simple but excellent in economic feasibility. However, the accurate replacement depth is not easy to properly predicted since an theoretical algorithm has not presently been established so far. In this research a prediction equation is p...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 강제치환심도의 예측을 위한 중요인자로 액성한계 값과 유관한 자연함수비로서 간편 예측식을 도출하고자 한다. 표 8에서와 같이 지금까지의 연구성과로 인해 확인되거나 학계에 발표(박도선, 2010)된국내외 액성한계와 압축지수와의 관계식으로부터 서남 해안 점토의 수식을 활용하고자 할 때는 LL=Cc/0.
  • 따라서, 실제 현장에서 발생한 것과 유사한 강제치환심도를 예측하기 위한 방법을 폴콘관입시험의 관입량과 영향인자와의 상관관계로부터 도출하고자 다음과 같은 시험을 실시하였다.
  • 본 논문에서는 강제치환심도결정을 위해 폴콘 시험기를 이용한 콘의 낙하높이 변화, 콘중량 변화 및 지반의 자연함수비 변화에 대해 고찰했다. 각각의 실험결과, 콘의 낙하높이나 중량은 강제치환심도에 미치는 영향이 미소하였으나(4.
  • 016+15의 값을 활용하여 제안식을 변환하여 적용하면 액성한계 결과가 설령 폴콘방식의 시험값이 아니더라도 압축 지수 상관식으로부터 활용 근거를 마련할 수 있다. 본연구에서는 상기의 수식 중 시화지역의 수식을 활용하여 액성한계 및 자연함수비를 역산하여 치환심도를 예측하는 수식을 도출하였다
  • (김상철, 2000) 폴콘 시험방법은 규격화된 콘을 점성토위에 올려놓으면 흙의 컨시스턴시에 따라 콘 자중에 의한 관입량이 달라지는 원리를 이용한 정적시험법으로 액성한계는 표준 콘이 5초동안 20mm 관입시의 해당 함수비로서 구할 수있다. 이 두 시험법 간에는 타격메커니즘에 따라 동일한 흙에 대해 약간의 상이한 결과를 도출하게 되는데(이제수, 2003) 본 논문에서 제시하는 수식은 덤프트럭에서 떨구는 사석제체의 강제치환량을 다루므로 폴콘식의 액성한계 방법에 의한 시험방법을 응용하여 강제치환 영향인자인 콘의 낙하고와 중량, 자연함수비를 다양화 하여 현장에서의 강제치환심도와의 상관성에 대해 접근하고자 시도하였다. 표 3에는 동일한 토질에 대한 두 시험방법에 따른 결과값의 차이를 예시로 보여주고 있으며, 시험에 사용된 시료는 시화 MTV 현장에서 채취한 시료로 시험하였다.
  • 최용규, 2000)에 착안한 액성한계에 따른 동적하중 작용시 관입량을 근거로 새로운 경험식을 도출하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
액성한계를 시험하는 방법은 무엇으로 규정되어 있습니까? 액성한계를 시험하는 방법은 크게 두 가지로 사용되고 있는데, 동적타격방식과 폴콘식 액성한계시험방법으로 규정되어있다. 우리나라에서는 동적타격방식만 KS F 2303에 규격화하고 있지만 DD CEN ISO/TS 17892-6 : 2004 (2010 재개정) 등 유럽/구미 각국에서는 폴콘방 식도 규격화하여 사용하고 있는 실정이다.
강제치환공법이란 무엇이며 이것의 장점은 어떠합니까? 특히 방조제나 호안과 같이 점진적으로 구조물을 축조하는 경우에는 치환공법이 널리 사용되고 있으며, 대표적인 치환공 법으로는 강제치환공법이 있다. 강제치환공법은 양질의 재료를 연약지반상에 투하하여 그 자중으로 지반의 파괴를 일으켜 연약토를 배제하여 치환하는 공법으로 다른 연약지반 처리공법에 비하여 시공이 단순하고 경제성이 우수하기 때문에 광범위한 영역에 걸쳐 진행되는 해안매립공사에 널리 사용되고 있다. 그러나, 개량 심도 예측과 치환시 발생하는 융기와 측방유동, 그리고 치환 중 주변지반의 토질특성 변화 등이 원지반 토질조건, 투하조건 등에 따라 달라지므로 파악이 곤란하다는 문제점을 내포하고 있다.
강제치환공법의 문제점은 무엇입니까? 강제치환공법은 양질의 재료를 연약지반상에 투하하여 그 자중으로 지반의 파괴를 일으켜 연약토를 배제하여 치환하는 공법으로 다른 연약지반 처리공법에 비하여 시공이 단순하고 경제성이 우수하기 때문에 광범위한 영역에 걸쳐 진행되는 해안매립공사에 널리 사용되고 있다. 그러나, 개량 심도 예측과 치환시 발생하는 융기와 측방유동, 그리고 치환 중 주변지반의 토질특성 변화 등이 원지반 토질조건, 투하조건 등에 따라 달라지므로 파악이 곤란하다는 문제점을 내포하고 있다. 특히, 정확한 개량심도를 예측 하는 것은 설계시 가장 중요한 요소임에도 불구하고 현재까지 정확한 이론적 산정기법이 정립되어 있지 않으며, 몇몇 이론식 및 경험식들 사이에도 편차가 크기 때문에 치환심도 예측이 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다.
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참고문헌 (16)

  1. 김상철 (2000), "동적 액성한계 시험과 정적 콘 관입시험 결과의 상관관계", 대한토목학회 학술발표회 논문집, 제2권, pp.223-226. 

  2. 이제수 (2003), "동적액성한계시험과 정적액성한계시험 결과의 상관성 연구", 한국농공학회 학술발표회 논문집, 2003년 11월, pp.207-210. 

  3. 장정욱 (2005), "시험방법에 따른 액성한계치의 비교 연구", 한국해안해양공학회 논문집, 제17권 제2호, pp.80-85. 

  4. 윤길림 (2003), "국내 해양지반에 적합한 압축지수 예측식 제안", 대한토목학회 논문집, 제23권 제3C호, pp.169-176. 

  5. 김종렬 (2004), "호남해안지역 연약점토의 토질특성과 제 토질정수와의 상관성에 관한 연구", 대한지질공학회 논문집, 제14권 제4호, pp.371-379. 

  6. 최용규 (2000), "낙하 콘 시험을 이용한 점성토의 토질정수 추정에 대한 연구", 대한토목학회 학술발표회 논문집, 제2권 제4호, pp.427-430. 

  7. 배우석 (2009), "광양점토의 물리적 특성과 압축지수의 상관성", 한국지반환경공학회논문집, 제10권 제7호, pp.7-14. 

  8. 시화멀티테크노 밸리 제 1, 3, 4공구 지반조사보고서, 한국수자원공사 2010년 7월. 

  9. 이종영 (2004), "경험적인 방법에 의한 강제치환 심도산정", 한국지반공학회 논문집, 제20권 제9호, 145-153. 

  10. 장병욱 (2005), "방조제 시공을 위한 강제치환심도의 추정", 한국농공학회 논문집, 제47권 제1호, 35-42. 

  11. 이춘석 (2008), "토질 및 기초공학 이론과 실무", 예문사, pp.756-757. 

  12. 박도선 (2010), "시화지역 연약점토의 압축지수 산정 및 기존경험식과의 비교분석", 충남대학교. 

  13. Braja M. Das, 토질역학 Sixth edition, 도서출판 동화기술, pp.72-79, pp.352-356. 

  14. Herrero, O. R. (1983), "Universal compression index equation; Closure", J. Geotech Eng., ASEC, 109(5), pp.755-761. 

  15. Nishida, Y. (1965), "A breif note on compression index of soi"l, J. soil Mech Found Eng., ASCE 82(3), pp.1-14. 

  16. Terzaghi K. and Peck R. (1948), "Soil Mechanics in Engineering Practice, John wiley and Sons", Inc., New York, pp.68-75. 

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