[논문]부산.경남지역 연약지반의 토질 특성

박성재

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박성재 (부산대학교)

일반적으로 부산ㆍ강남지역의 연약지반을 논할 때에는 낙동강 하구 유역의 퇴적층 즉, 델타지역을 일컫는 경우가 많으며 부산의 용지난에 대한 대체 방안으로 많은 개발이 이루어지고 있다. 특히 연약지반의 심도가 아주 깊기 때문에 현장의 설계 및 시공에 많은 문제점이 노출되었고 이에 대한 다양한 연구가 수행되고 있다. 그 예로, 60년대 중반부터 시작된 박의 연구(1966)를 예로 들 수 있다. 그는 90년대에 들어서면서부터 이 지역 연약지반에 관한 본격적인 체계를 수립해오고 있는데 특히, 지반정보시스템 개발의 필요성을 역설하고 그 토대가 된 연구들(박 등, 1994; Park 등, 1997)은 앞으로의 지반공학의 새로운 연구방향을 제시한 것이라 할 수 있다.(중략)

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문제 정의

낙동강 하구 점토는 그 심도가 우리나라에서 가장 깊고 토질 특성도 다양하여 조사 . 설계 그리고 시공이 적절하지 못하면 많은 문제가 발생할 수 있다.
본 연구는 기존의 조사자료 및 논문 등을 면밀히 검토해 낙동강 하구 퇴적층의 토질특성을 재조명 하는데 그 목적이 있다.

가설 설정

5의 범위를 나타내고 &는 소성지수(勇가 증가할수록 증가하는 경향을 보인다. 하지만, 그림 16((a):◊로 표기, (b):▽로 표기)에서 보듯이 지역차이나 흙의 종류와는 무관한 것으로 나타났다.

제안 방법

1. 낙동강 하구 연약지반의 변천과정, 토질특성, 퇴적특성을 살펴보았다.

대상 데이터

본 지역은 주삼각주의 서쪽에 위치하며 최근에 육지화된 곳이다. 주삼각주는 낙동강의 직접적인 영향을 받아서 빨리 퇴적되었고, 자연제방도 발달되어 있다.

성능/효과

OCR 은 15m 정도까지는 1보다 큰 값을 보이지만, 그 하부는 거의 1에 수렴하고 있다. 15m 이하의 낮은 OCR 값은 일본의 Ariake 지역이나 영국의 Bothkennar 지역 OCR과 비교하면 상당히 낮은 값이지만, OCR값은 IL보다 CRS시험에서 더 크게 평가되었는데 이것은 CRS의 변형률이 IL보다 훨씬 크기 때문이라고 생각된다.
2. 이 지역의 압밀 특성이 실내압밀시험에 의해 미압밀이라는 의견이 제시된 바 있지만, 현장조사 를 통해서는 정규압밀점토임을 알 수 있었다.
3. 일축압축시험 결과를 顷山福')I勺와 弓를 축으로 하여 다시 플롯팅해 본 결과, 대부분의 낙동강 하구 점토들의 전단강도 특성은 상한계선인 U - Line(Upper Line)과 하한계선인 L - Line(Lower Line) 사이에 분포하는 것으로 조사되었다.
4. 김해지역 점토는 강도증가률은 0.3에서 0.5의 범위를 나타내고 此는 소성지수(%)가 증가할수록 증가하는 경향을 보인다. 하지만, 지역차이나 흙의 종류와는 무관하다.
5. 양산과 가덕도 점토는 0=0.5%의 경험식을 잘 만족한다.
6. 낙동강 하구 점토에 대한 X-선 회절분석결과, 공통적으로 Illite가 가장 많이 함유되어 있음을 알 수 있었다.
Shogaki 등(2001)은 김해지역의 점토를 다른 나라의 점토와 비교하여 다음과 같은 특성이 있음을 밝힌 바 있다. 먼저, 강도증가율은 0.3에서 0.5의 범위를 나타내고 &는 소성지수(勇가 증가할수록 증가하는 경향을 보인다. 하지만, 그림 16((a):◊로 표기, (b):▽로 표기)에서 보듯이 지역차이나 흙의 종류와는 무관한 것으로 나타났다.
73g/<”3의 범위를 보였는 데, 이러한 값은 전형적인 일본의 해성 점토보다 조금 더 큰 값이다. 자연함수비와 액성한계는 거의 같은 값을 나타냈으며, 소성지수는 심도에 관계없이 20%를 조금 상회하는 값으로 거의 일정했다(그림 11).
보고서(한국지반공학회, 1998) 에 의하면 이 지역은 불투수층 하부에 상대적으로 투수성이 큰 모래/자갈층이 분포하고 주변 구릉 및 산지 등으로부터 유입수(지하수)의 공급으로 인해 상류부의 위치수두가 하류에서 압력수두로 전 이되어 하류부에서 피압수가 발생한 것임을 알 수 있다. 저자는 보고서를 통해서, 유한요소 해석시 과잉간극수압의 변화를 시뮬레이션하여 드레인이 피압층을 관통한 경우가 관통하지 않은 경우보다 과잉간극수압 소산이 빨라 피압층에 의한 지반의 압밀 저해효과는 크지 않을 것으로 판단하였다. 또한, 대상지역의 매립고가 5m로서 2m의 수두를 가지는 피압수의 영향은 미미할 것이라는 결론을 내 린 바 있다.

후속연구

따라서, 관련 기술자나 학자들이 서로의 연구를 공유 . 검토하여 많은 자료가 축적된다면 앞으로의 우리나라 연약지반 처리 기술에 많은 발전이 있을 것이다.

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