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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 송도 지역 여러 지점에서 시료를 채취하여 송도 실트질 점성토의 물성을 파악하고 이를 바탕으로 배합 함수비, 개량재, 중량비, 그리고 양생 기간을 변화시키며 다양한 조건의 실내시험 계획을 수립하였다. 각 조건에 대하여 송도 실트질 점성토를 시멘트와 생석회로 고화처리하고, 일축압축 시험을 수행하여 강도 특성을 파악하였다.
- 현장 측정 결과, 함수비는 야적 기간에 따라 감소하며 대부분 18% 이상, 액성 한계 미만인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 시료의 함수비를 액성한계에서 시작하여 일정량씩 감소시키며 실험을 수행하여 강도의 변회를 살펴보았다.
- 발생할 수 있다. 따라서, 실내 시험의 개량 강도에 대한 적절성을 검증하고, 현장 적용성 및 현장에서 사용되는 장비 및 배합 방법의 적절성을 판단하기 위해 현장시험을 수행하였다.
- 본 연구는 실제 현장에 적용할 최적의 개량토 배합조건을 결정하는 것을 목적으로 수행되므로 실내 시험은 현장 시공성, 경제성, 현장 조건이 충분히 반영되도록 계획되었다. 개량재는 고화재로 가장 널리 사용되는 시멘트와 생석회를 선택하였으며, 별도의 첨가제는 사용하지 않았다.
- 본 연구에서는 저소성 송도 점성토의 최적 개량 조건선정을 위하여 개량재의 종류와 혼합 비율, 함수비, 그리고 혼합 후 양생 기간 등의 개량 조건을 변화시키며 실내 일축압축시험을 수행하였다. 또한, 이를 바탕으로 현장에 개량된 PIT를 조성하여 평판재하시험을 수행하고 현장 일축압축시료를 채취하여 시험을 수행하였다.
- 혼합 시 함수비는 개량토의 강도에 중요한 인자이며, 본 연구에서는 시공성을 위하여 현장함수비에 기초하여 설정하였다. 현장 측정 결과, 함수비는 야적 기간에 따라 감소하며 대부분 18% 이상, 액성 한계 미만인 것으로 나타났다.
가설 설정
- 지지력과 2) 침하량 기준 7mm에 해당하는 지지력 값 중 작은 값을 선택하였다. 침하량 기준 7mm에 의해 구해진 극한 지지력이 보수적으로 작게 산정된 경우가 많이 나타났다.
제안 방법
- (2) 실내에서 시험된 결과를 바탕으로 가장 높은 강도를 나타내는 시료의 함수비 범위와 현장 야적 토의 평균 함수비, 개량재, 배합비 및 경제성을 고려하여 함수비 24, 29% 흙에 시멘트 3% 배합 조건을 현장에 적용하였다. 또한 분체를 바로 원지반에 혼합하는 방법 뿐 아니라, 현장 함수비 조절이 보다 용이하고 균질한 배합을 할 수 있을 것으로 예상되는 물- 시멘트 슬러리 배합도 적용하였다.
- 각 조건에 대하여 송도 실트질 점성토를 시멘트와 생석회로 고화처리하고, 일축압축 시험을 수행하여 강도 특성을 파악하였다. 실내 시험 결과로부터 적절한 조건을 선정하고, 이를 현장에 적용하여 평판재하시험을 수행하였으며, 최종적으로 표토층으로서의 활용을 위한 건설 장비 주행성을 평가하였다.
- 시멘트는 1종 포틀랜트 시멘트인 KS L 5201 1종 시멘트를 사용하였고 생석회는 지반개량용으로 널리 활용되는 KS L 9501 공업용 석회를 시용하였다. 개량재 배합비(준설토 중량 + 물 중량에 대한 개량재 중량의 비)는 개량재 사용량을 최소화하고, 대상 지반인 실 트질 점토의 연약 지반으로서는 양호한 역학적 특성을 고려함과 동시에, 장비 주행성 확보를 위한 매립층 상부 표토층으로의 활용을 고려하여 3%와 5%로 비교적 낮제 설정하였다.
- 반면, 대부분의 굴착 및 준설 현장은 나오는 많은 양의 잔토를 야적할 공간이 마땅치 않은 상황으로 개량 처리 시간을 최소화하여 가능한 한 빨리 활용하는 것이 중요하다. 따라서 본 실험에서는 고화 처리 개량 후 기준 강도를 만족하는 양생 기간을 구하기 위하여 배합 후 3시간, 1 일, 3일, 그리고 7일에 강도를 측정하여, 시간에 따른 개량토의 강도 변화를 분석, 평가하였다.
- 수행하기가 어렵다. 따라서 실내시험 결과를 바탕으로 높은 강도 특성을 나타내는 조건을 선정하여 현장시험에 적용, 검증하였다. 현장 시험에서는 실내 일축 압축시험 결과 거의 모든 조건에서 더 높은 강도 특성을 나타낸 시멘트를 개량재로 사용하였다.
- 이 때 평판재하 시험이 수행되는 위치는 각 시험이 서로 영향을 받지 않도록재하판의 지름만큼 떨어지도록 설정하였다. 또한 개량이 되지 않은 PIT 외부의 영향을 배제하기 위하여 PIT 경계로부터도 재하판의 지름만큼 떨어지도록 시험 위치를 지정하였다. 재하판은 지름이 40cm이며, 20ton 용량의 유압잭을 이용하여 하중을 가하였다.
- 적용하였다. 또한 분체를 바로 원지반에 혼합하는 방법 뿐 아니라, 현장 함수비 조절이 보다 용이하고 균질한 배합을 할 수 있을 것으로 예상되는 물- 시멘트 슬러리 배합도 적용하였다.
- 일축압축시험을 수행하였다. 또한, 이를 바탕으로 현장에 개량된 PIT를 조성하여 평판재하시험을 수행하고 현장 일축압축시료를 채취하여 시험을 수행하였다. 그 결과를 요약, 정리하면 다음과 같다.
- 일축 압축시험은 작은 시료에서 시험을 수행하기 때문에 현장 대표성이 비교적 떨어지며, 또한 일축압축 시료 채취를 위한 강관 관입 중의 추가적인 다짐 효과로 인해 강도가 높게 나타날 수 있다. 본 연구에서 수행한 평판재하 시험은 하중을 항복하중까지 재하하지 못하여 쌍곡선을 활용한 외삽법으로 극한 지지력을 산정하였다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 강도를 30% 이상 과소평가할 수 있으므로 강도 값에 대한 일축압축시험의 과대평가 및 평판재하시험의 과소평가가 위와 같은 차이를 유발한 것으로 판단된다.
- 각 시료에 대하여 비중 입도 분포 그리 고액소성 시험 등의 기본 물성치 시험을 수행하였다액소성 시험 결과를 그림 1의 소성 도표 상에 표시하여 보면, 8가지 시료 모두 M仏과 CL의 경계에 존재하였다. 비교적 낮은 액성한계와 소성지수를 가지는 Type I 과 비교적 높은 액성한계와 소성지수를 갖는 Type II, 두 그룹의 차이를 확인하기 위하여 X-ray 회절분석(X-ray diffraction, XRD)을 수행하였다. 그림 2에서 볼 수 있듯이 두 그룹 XRD 분석 결과, 피크가 나타나는 회절 각과 그 강도가 유사하므로 광물학적 성분 및 함유량에 큰차이가 없다고 할 수 있다.
- 또한 현장에 야적된 상태의 평균함수비이며 실내 시험에서 시멘트 배합토가 가장 높은 강도를 갖는 함수비 범위인 23〜25% 를 기본으로 하여 시題을 수행하였다 현장에서 해안 표토층으로 활용될 때에는 해수에 의해 함수비가 증가할 수 있으므로 함수비를 5% 가량 증가시킨 시험도 수행하였다. 시멘트 5%를 배합한 공시체가 3%를 배합한 공시 체보다 더 높은 강도를 가지지만, 3%를 배합한 개량토도 표토층으로 사용되기에 충분한 강도를 가지므로 경제적으로 유리한 3% 배합비만을 사용하여 현장 조성을 한 뒤 1, 2, 5 일 후에 시험을 수행하였다. 실내 시험에서는 소량으로 충분히 균질하게 교반이 가능하기 때문에 시멘트 분체만을 활용하였으나 현장 시험에서는 분체를바로 원지반에 혼합하는 방법뿐 아니라, 현장 함수비 조절이 보다 용이하고 균질한 배합을 할 수 있을 것으로 예상되는 물-시멘트 슬러리 배합 또한 적용하였다.
- 각 조건에 대하여 송도 실트질 점성토를 시멘트와 생석회로 고화처리하고, 일축압축 시험을 수행하여 강도 특성을 파악하였다. 실내 시험 결과로부터 적절한 조건을 선정하고, 이를 현장에 적용하여 평판재하시험을 수행하였으며, 최종적으로 표토층으로서의 활용을 위한 건설 장비 주행성을 평가하였다. 본 연구 결과는 송도 지역 이외의 실트질 비율이 높은 해양성 점성 토 및 4대강 개발에 의한 준설 토사의 개량 및 활용에도 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 시멘트 5%를 배합한 공시체가 3%를 배합한 공시 체보다 더 높은 강도를 가지지만, 3%를 배합한 개량토도 표토층으로 사용되기에 충분한 강도를 가지므로 경제적으로 유리한 3% 배합비만을 사용하여 현장 조성을 한 뒤 1, 2, 5 일 후에 시험을 수행하였다. 실내 시험에서는 소량으로 충분히 균질하게 교반이 가능하기 때문에 시멘트 분체만을 활용하였으나 현장 시험에서는 분체를바로 원지반에 혼합하는 방법뿐 아니라, 현장 함수비 조절이 보다 용이하고 균질한 배합을 할 수 있을 것으로 예상되는 물-시멘트 슬러리 배합 또한 적용하였다. 이와 같은 조건들을 조합하여 현장 시험을 위한 크기 L 2.
- 실내에서 제작한 일축압축 시료와 동일하게 시멘트 3% 를 배합하여 조성된 1, 3번 PIT에서 추출한 일축압축 시료의 시험결과를 그림 7에 함께 도시하여 시험의 적절성을 평가하였다. 동일 함수비 범위에서 수행된 일축 압축시험 결과는 강도 증가 양상과 강도의 크기 모두 유사하게 나타났다.
- 외삽법으로 구해진 쌍곡선에서 나타난 두 개의 직선 부분을 연결하여 교차점을 항복 하중으로 정하였다. 교차점에서 나타난 파괴 시 침하량은 4mm에서 28 mm까지 발생하였다.
- 실내 시험에서는 소량으로 충분히 균질하게 교반이 가능하기 때문에 시멘트 분체만을 활용하였으나 현장 시험에서는 분체를바로 원지반에 혼합하는 방법뿐 아니라, 현장 함수비 조절이 보다 용이하고 균질한 배합을 할 수 있을 것으로 예상되는 물-시멘트 슬러리 배합 또한 적용하였다. 이와 같은 조건들을 조합하여 현장 시험을 위한 크기 L 2.5m X W 2.0m x H 0.7m의 PIT를 총 4개 조성하였으며, 이를 아래 표 3에 정리하였다.
- 조성된 각 개량토 PIT에 대해서 양생기간에 따라 평판재하 시험을 4회 수행하였다. 이 때 평판재하 시험이 수행되는 위치는 각 시험이 서로 영향을 받지 않도록재하판의 지름만큼 떨어지도록 설정하였다.
- 주어진 양생기간이 지난 후 현장에서 양생된 시료를 채취하여 금속관을 절단하고 일축압축 시료를 얻었다.
- 재하판은 지름이 40cm이며, 20ton 용량의 유압잭을 이용하여 하중을 가하였다. 침하량 측정을 위한 다이얼 게이지를 재하판에서 충분히 떨어진 위치에서 지지대에 부착하여 재하판 양쪽에서 침하량 측정을 하였다. 평판재하 시험에 추가하여 각 PIT 조성 시에 시료채취용 강관을 삽입하고, 정해진 양생 시간 별로 채취, 추출하여 일축압축 시험을 수행하였다.
- 침하량 측정을 위한 다이얼 게이지를 재하판에서 충분히 떨어진 위치에서 지지대에 부착하여 재하판 양쪽에서 침하량 측정을 하였다. 평판재하 시험에 추가하여 각 PIT 조성 시에 시료채취용 강관을 삽입하고, 정해진 양생 시간 별로 채취, 추출하여 일축압축 시험을 수행하였다.
- 표 3과 같이 4개의 PIT에서 제작된 개량토에 대하여평판재하시험을 수행하여 지지력 값을 분석하였다. 각 PIT에서 양생 일자별 하중-침하 양상을 그림 9에 나타내었다 KS F 2444 규정은 하중-침하 곡선에서 두 선형구간의 교차점을 항복하중으로 결정한다.
- 함수비 변화에 따른 강도 변화를 보다 자세히 살펴보기 위해 그림 6과 같이 각 조건 별 전단강도와 함수비 관계를 도시하였다. 그림 6(a)와 (b)로부터 시멘트에서는 1일 이상 양생하더라도 20% 함수비에 도달하기 까지는 강도의 증가가 나타나지 않으며, 이후 25%에서 급격히 증가한 후, 30% 이후에서 약간 감소하는 경향이 나타나는 것을 관찰할 수 있다.
대상 데이터
- 이들 터파기 현장에서 나오는 많은 양의 잔토를 개량하여 주변 해양 매립 공사에 사용한다면 매우 높은 시공성과 경제성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 개량 대상인 송도 지역 해양성 점토를 대표하는 평균적 시료를 얻기 위하여 현장에 산재한 8개의 지점에서 시료를 채취하였다. 각 시료에 대하여 비중 입도 분포 그리 고액소성 시험 등의 기본 물성치 시험을 수행하였다액소성 시험 결과를 그림 1의 소성 도표 상에 표시하여 보면, 8가지 시료 모두 M仏과 CL의 경계에 존재하였다.
- 개량재는 고화재로 가장 널리 사용되는 시멘트와 생석회를 선택하였으며, 별도의 첨가제는 사용하지 않았다. 시멘트는 1종 포틀랜트 시멘트인 KS L 5201 1종 시멘트를 사용하였고 생석회는 지반개량용으로 널리 활용되는 KS L 9501 공업용 석회를 시용하였다.
- 개량재는 고화재로 가장 널리 사용되는 시멘트와 생석회를 선택하였으며, 별도의 첨가제는 사용하지 않았다. 시멘트는 1종 포틀랜트 시멘트인 KS L 5201 1종 시멘트를 사용하였고 생석회는 지반개량용으로 널리 활용되는 KS L 9501 공업용 석회를 시용하였다. 개량재 배합비(준설토 중량 + 물 중량에 대한 개량재 중량의 비)는 개량재 사용량을 최소화하고, 대상 지반인 실 트질 점토의 연약 지반으로서는 양호한 역학적 특성을 고려함과 동시에, 장비 주행성 확보를 위한 매립층 상부 표토층으로의 활용을 고려하여 3%와 5%로 비교적 낮제 설정하였다.
- 따라서 실내시험 결과를 바탕으로 높은 강도 특성을 나타내는 조건을 선정하여 현장시험에 적용, 검증하였다. 현장 시험에서는 실내 일축 압축시험 결과 거의 모든 조건에서 더 높은 강도 특성을 나타낸 시멘트를 개량재로 사용하였다. 또한 현장에 야적된 상태의 평균함수비이며 실내 시험에서 시멘트 배합토가 가장 높은 강도를 갖는 함수비 범위인 23〜25% 를 기본으로 하여 시題을 수행하였다 현장에서 해안 표토층으로 활용될 때에는 해수에 의해 함수비가 증가할 수 있으므로 함수비를 5% 가량 증가시킨 시험도 수행하였다.
데이터처리
- 하지만 그림 9에서 볼 수 있듯이 대부분 항복 하중을 구할 수 있는두 개의 직선 부분이 명확히 관찰되지 않았다. 따라서, 재하시험의 하중-침하 곡선으로부터 외삽법을 이용하여 항복 하중을 추정하였으며 본 연구에서는 쌍곡선 (Hyperblic)법으로 회귀분석을 수행하였다.
이론/모형
- 넣어 l.Bg/cn?의 습윤 밀도로 균질하게 성형하고, 주어진 양생 기간에 몰드를 해체한 후 각 공시체에 대해 KS F 2314 규정 에 따라 일축 압축 시험을 수행하여 강도 특성을 파악하였다.
성능/효과
- (1) 실내에서 양생된 시료를 사용한 일축 압축 시험 결과, 시멘트를 사용하는 경우가 생석회를 사용하는 경우보다 큰 전단 강도를 가지는 것으로 나타났다. 또한, 시멘트의 경우 배합비가 5%인 개량토가 3% 인 것보다 상당히 큰 발현강도를 나타낸 반면, 생석회는 배합비에 따른 뚜렷한 차이를 보이지 않았다.
- (4) 평판재하 시험 결과, 양생 기간에 따라서 강도가 증가하는 경향을 뚜렷하게 확인할 수 있다. 22-24% 의 낮은 함수비에서는 분체 배합 지반이 큰 지지력을 가지며, 30% 근처의 함수비에서는 슬러리 배합지반이 약간 더 큰 지지력을 갖는 것으로 나타났다.
- (5) 현장에서 양생된 시료의 일축압축시험에서 구해진 비 배수 전단강도 값을 건설 장비 주행성 기준과 비교하면, 모든 경우에 1일 이후부터 중형 도저 이상의 건설 장비 진입이 가능하며, 시멘트 분체가 사용된 경우에는 2일 이후부터 덤프 트럭의 주행이 가능한 강도가 확보되는 것으로 분석되었다. 평판재하시험에서 구해진 지지력 값으로 비교할 경우, 1일 이후에 중형도저의 진입이 가능하며, 낮은 함수비에 시멘트 분체를 사용하였을 경우 5일 이후 덤프트럭 주행이 가능한 것으로 나타났다.
- 도시하였다. 그림 6(a)와 (b)로부터 시멘트에서는 1일 이상 양생하더라도 20% 함수비에 도달하기 까지는 강도의 증가가 나타나지 않으며, 이후 25%에서 급격히 증가한 후, 30% 이후에서 약간 감소하는 경향이 나타나는 것을 관찰할 수 있다. 이는 개량재가 반응, 고화하여 충분한 강도를 발현하기 위해서는 대략 25%의 함수비가 필요하며, 30% 이상의 함수비를 사용할 경우 물의 양이 과도하게 많아서 강도가 오히려 감소하는 것으로 판단할 수 있다.
- 22-24% 의 낮은 함수비에서는 분체 배합 지반이 큰 지지력을 가지며, 30% 근처의 함수비에서는 슬러리 배합지반이 약간 더 큰 지지력을 갖는 것으로 나타났다. 특히 22 - 24% 시멘트 분체 배합 지반의 지 지력이 가장 크게 나타났다.
- 물-시멘트 슬러 리는 낮은 함수비에서 오히려 균일한 교반이 되지 못하여 강도 발현을 충분히 하지 못하는 것으로 판단된다. 결과적으로 22 - 24% 의 함수비에서 시멘트 분체를 사용한 경우가 최적의 방법이라고 할 수 있다.
- 같은 방법으로 평판재하시험에서 구해진 지지력 값을 건설 장비 주행성 기준과 비교하여 각 조건에서 제작된 현장 개량토에 대한 주행 가능 장비를 표 8에 정리하였다. 그 결과, 1일 이후에 중형도저의 진입이 가능하며, 낮은 함수비에 시멘트 분체를 사용하였을 경우 5일 이후 덤프트럭 주행이 가능할 것으로 판단된다.
- 남정만과 윤중만 등(2004)은 광양 지역 점토를 대상으로 실내 시험과 현장 시험을 수행하여 시멘트 혼합 처리된 흙의 특성을 연구하였다. 그 결과, 압축강도는 양생 시간, 온도, 물-시멘트 비율에 의해 영향을 받으며 양생 온도가 높을수록, 양생 시간이 길수록 강도가 높아지는 반면, 물-시멘트 비가 높아지면 강도가 감소함을 확인하였다. 또한 강도 증가는 양생 후 14일 안에 대부분 발현되었으며, 현장의 압축 강도도 실내 시험과 유사하였다.
- 그림 2에서 볼 수 있듯이 두 그룹 XRD 분석 결과, 피크가 나타나는 회절 각과 그 강도가 유사하므로 광물학적 성분 및 함유량에 큰차이가 없다고 할 수 있다. 또한 모든 시료에서 입도 분포 시험 결과 실트성분(0.074mm~0.002mm)이 약 60% 이고, 입자 크기가 0.002mm 이하인 점토 함유량은 10% 이하로 균일하게 나타났으며 이를 그림 3에 도시하였다 이상의 결과로부터 약간의 차이는 있으나 송도 지역 토양은 비교적 균질한 실트질 점토임을 확인하였다.
- 현장 시험에서는 실내 일축 압축시험 결과 거의 모든 조건에서 더 높은 강도 특성을 나타낸 시멘트를 개량재로 사용하였다. 또한 현장에 야적된 상태의 평균함수비이며 실내 시험에서 시멘트 배합토가 가장 높은 강도를 갖는 함수비 범위인 23〜25% 를 기본으로 하여 시題을 수행하였다 현장에서 해안 표토층으로 활용될 때에는 해수에 의해 함수비가 증가할 수 있으므로 함수비를 5% 가량 증가시킨 시험도 수행하였다. 시멘트 5%를 배합한 공시체가 3%를 배합한 공시 체보다 더 높은 강도를 가지지만, 3%를 배합한 개량토도 표토층으로 사용되기에 충분한 강도를 가지므로 경제적으로 유리한 3% 배합비만을 사용하여 현장 조성을 한 뒤 1, 2, 5 일 후에 시험을 수행하였다.
- 나타났다. 또한, 시멘트의 경우 배합비가 5%인 개량토가 3% 인 것보다 상당히 큰 발현강도를 나타낸 반면, 생석회는 배합비에 따른 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 시멘트와 생석회 모두 배합비에 상관없이 양생 기간에 따라 꾸준하게 전단강도가 증가하였다.
- 시멘트와 생석회 모두 배합비에 상관없이 양생 기간에 따라 꾸준하게 전단강도가 증가하였다. 또한, 함수비 25-30% 부근에서 가장 높은 전단 강도를 보이고, 이 이상 함수비가 높아질 경우 전단 강도가 약간 감소하였다. 특히, 함수비가 20% 이하일 경우 전단 강도의 감소폭이 컸다.
- 양생 기간에 따라서 극한지지력이 증가하는 경향이 뚜렷이 관찰된다. 시멘트 분체와 물-시멘트 슬러리를 비교하면 22〜24%의 낮은 함수비에서는 시멘트 분체가 더 높은 강도를 보이며, 30% 근처의 높은 함수비에서는 물 -시멘트 슬러 리가 약간 더 높은 강도를 보이나 큰 차이는 나타나지 않았다. 물-시멘트 슬러 리는 낮은 함수비에서 오히려 균일한 교반이 되지 못하여 강도 발현을 충분히 하지 못하는 것으로 판단된다.
- 또한, 시멘트의 경우 배합비가 5%인 개량토가 3% 인 것보다 상당히 큰 발현강도를 나타낸 반면, 생석회는 배합비에 따른 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 시멘트와 생석회 모두 배합비에 상관없이 양생 기간에 따라 꾸준하게 전단강도가 증가하였다. 또한, 함수비 25-30% 부근에서 가장 높은 전단 강도를 보이고, 이 이상 함수비가 높아질 경우 전단 강도가 약간 감소하였다.
- 반면, 생석회는 배합비에 따른 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 시멘트와 생석회 모두 배합비에 상관없이 양생 기간에 따라 전단강도가 증가하였다. 그러나 그림 5(e)와 ⑴에서 나타나듯이 20% 이하의 낮은 함수비에서는 양생기간에 따른 증가 경향이 높은 함수비에서의 강도 증가 경향보다 뚜렷하지 않다.
- 즉, 일부의 데이터만을 활용하여 외삽을 수행하였고, 그 결과는 표 4와 같다. 예측되는 파괴 또는 항복 시 침하량의 20%에 해당하는 계측 결과까지만 사용하면, 극한 하중, 즉 항복 하중은 실제 값보다 4(j% 작게 예측된다. 그리고 외삽에사용된 침하량의 버】가 커질수록 항복 하중을 더 정확하게 예측하며, 외삽에 의해 예측된 극한 하중은 실제 값보다 작다.
- 이상의 결과로부터 현장 개량이 장비 주행성을 크게향상시킴을 확인하였다. 일축압축시험 결과로 평가한 장비 주행성이 평판재하시험 결과로 평가한 것보다 더 높은 장비주행성 결과를 주지만 경향은 비슷하였다.
- 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 송도 저소성 실트 질점 성토의 매립 지반 표토층 활용 시 최적의 개량 조건으로는 시멘트를 이용하여 3% 중량 배합비와 현장 함수비 부근의 24±2%의 함수비에서 시멘트를 분체로 배합, 교반하는 것이 추천된다 이 조건 하에서는 개량 1~2 일 후 대형도저, 5 일 후에는 덤프 트럭 급의 건설 장비 주행이 가능할 것으로 판단된다.
- 전체적으로 동일 하중에서 1, 2, 5일의 양생 기간이 길어짐에 따라 침하량은 감소하는 양상을 보인다. 그렇지 않은 경우도 있지만 회귀 곡선은 양생 기간이 길어짐에 따라 침하량이 작게 나타난다.
- 그림 5에 나타내었다. 전체적으로 시멘트가 생석회보다 큰 전단 강도를 가지며 시멘트의 배합비가 5% 인 개량토의 강도가 3%인 것보다 발현강도가 큰 것으로 나타났다. 반면, 생석회는 배합비에 따른 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다.
- 평판재하시험에서 구해진 지지력 값으로 비교할 경우, 1일 이후에 중형도저의 진입이 가능하며, 낮은 함수비에 시멘트 분체를 사용하였을 경우 5일 이후 덤프트럭 주행이 가능한 것으로 나타났다.
- 이로부터 실내 양생 시험 결과와 현장 시험 결과 모두 신뢰성이 높다고 할 수 있다. 현장 양생 후 채취한 시료의 일축 압축시험 결과, 모든 경우에 양생 기간에 따라서 강도가 꾸준히 증가하는 경향을 보이고 물-시멘트 슬러리가 시멘트 분체보다 강도가 낮았다. 같은 배합 방법을 사용한 경우, 함수비가 낮은 23~24%의 경우가 29〜30%의 경우보다 강도가 크게 나타난다.
- 설정하였다. 현장 측정 결과, 함수비는 야적 기간에 따라 감소하며 대부분 18% 이상, 액성 한계 미만인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 시료의 함수비를 액성한계에서 시작하여 일정량씩 감소시키며 실험을 수행하여 강도의 변회를 살펴보았다.
후속연구
- 대상 시료에 따라 개량토의 강도 특성 등이 상이하게 나타나므로 송도 실 트질 점성토의 혼합.개량에 알맞게 특화된 최적의 개량 조건(개량재의 종류와 혼합 비율 및 함수비, 혼합 후양생기간)에 대한 연구가 필요하다.
- 현장에서 양생된 시료의 일축압축시험에서 구해진 비배수 전단강도 값을 표 6의 건설 장비 주행성 기준과 비교하여 표 7에 정리하였다. 모든 경우에 1 일 이후부터 중형 도저 이상의 건설 장비 진입이 가능하며, 시멘트분체가 사용된 경우에는 2일 이후부터 덤프 트럭의 주행이 가능한 강도가 확보 가능할 것으로 예상된다. 같은 방법으로 평판재하시험에서 구해진 지지력 값을 건설 장비 주행성 기준과 비교하여 각 조건에서 제작된 현장 개량토에 대한 주행 가능 장비를 표 8에 정리하였다.
- 실내 시험 결과로부터 적절한 조건을 선정하고, 이를 현장에 적용하여 평판재하시험을 수행하였으며, 최종적으로 표토층으로서의 활용을 위한 건설 장비 주행성을 평가하였다. 본 연구 결과는 송도 지역 이외의 실트질 비율이 높은 해양성 점성 토 및 4대강 개발에 의한 준설 토사의 개량 및 활용에도 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 9 g/cii?로서, 이는 실내 일축 압축 시험 공시체 밀도와 비슷한 값이다. 추후 활용될 연약 매립층의 표토층도 유사한 장비로 다질 경우 이와 비슷한 값이 얻어질 것으로 추정된다.
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