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제안 방법
- 현장 지표면침하 계측결과에 대한 재분석을 통해 시간별 침하이력을 재산정하였으며, 이러한 실 계측결과대비 이론상의 압밀해석을 수행하였다. 기존 설계시와 지반개량시 수행했던 지반조사 결과 및 금회 신규로 수행된 지반조사 결과분석을 통한 각 지층별 압밀특성치를 산정하여 최종적인 압밀해석에 적용하였다. 압밀해석시 초기 유효응력(σ0′) 및 초기 간극비(e0) 산정이 매우 중요한데, 초기 유효응력은 각 지반조사 결과분석에 의한 적정 e–σ′상관식 산정 및 함수비-간극비 관계를 통해 유추하였다.
- 본 연구에서는 대규모 산업단지 개발을 목적으로 준설매립에 의해 형성된 연약지반을 대상으로, 지반개량초기의 예측 압밀침하량을 크게 상회하는 실제 계측결과에 대하여, 그 원인분석 및 이와 관련된 각종 시험자료 분석과 추가시험, 추가 압밀해석을 통한 장래 압밀침하량 예측 등을 수행하였다. 또한 제한된 부지인도시기를 고려한 추가 성토고 산정 및 추가 압밀거동 예측결과와 실제 계측결과와의 비교, 분석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 대규모 산업단지 개발을 목적으로 준설매립에 의해 형성된 연약지반을 대상으로, 지반개량초기의 예측 압밀침하량을 크게 상회하는 실제 계측결과에 대하여, 그 원인분석 및 이와 관련된 각종 시험자료 분석과 추가시험, 추가 압밀해석을 통한 장래 압밀침하량 예측, 추가 성토고 산정 등을 수행하였다. 본 연구결과, 압밀해석시 초기 유효응력 산정 및 침하량 산정방식은 전체 압밀예측 결과에 매우 큰 영향을 미치며, 압밀거동에 대한 계측결과 분석시 지반개량 초기시기의 과다한 전단변형에 대한 분석과 보정이 매우 중요하고, 이를 통한 해석결과의 역해석은 실제 연약지반의 압밀거동을 예측하는데 있어 매우 유용함을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서는 압밀침하량 계산시 Cc법을 적용했으며, 성토구간 시공단계는 총 4단계(배수층+산토복토, Δh=1.5m → PBD타설 → 순성토, Δh=0.85m → 임의 추가성토)로 구분하여 압밀해석을 수행하였다.
- 85m → 임의 추가성토)로 구분하여 압밀해석을 수행하였다. 압밀해석은 수평 및 수직배수조건에 대한 각각의 해석을 수행한 후, 동일시간대에서 이들을 종합적으로 고려하였다.
- 본 대상지역은 최종 부지인도 시기가 제한되어 있으며, 예상치 못했던 과다 침하발생으로 인해 현 상태에서는 부지인도 시기 및 부지인도시의 계획 지반고를 만족시키기 못하는 것으로 나타났다. 이에 대한 대책으로서 추가 성토시공을 계획하였으며, 본 연구에서는 적정 추가 성토고 산정을 위한 성토고 조건별 압밀해석을 수행하였고, 그 결과는 그림 5와 같다. 최종적으로 본 대상지역에서는 추가 3m의 성토가 필요한 것으로 검토되었으며, 이에 따른 추가 성토시공을 진행하였다.
- 지층별 물성치 및 압밀특성치 산정결과를 바탕으로 각 단계별 성토조건을 반영한 압밀해석을 실시하였다. 당초 설계시는 압밀침하량을 계산하는데 있어 mv법을 적용하였다.
- 초기 해석결과 현장 계측결과와 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었으나, 추가 성토고를 산정하는데 있어 해석결과의 신뢰도를 증가시키기 위해 계측 침하곡선과 유사한 경향으로 압밀특성치를 재산정하였다. 단, 계측결과 및 해석결과를 비교하는데 있어, PVD 타설 전후의 시기는 상부 시공영향으로 인해 과다한 전단변형이 발생한 관계로, 이 때가지의 침하계측 결과는 객관적인 비교대상에서 제외하였다.
- 이에 대한 대책으로서 추가 성토시공을 계획하였으며, 본 연구에서는 적정 추가 성토고 산정을 위한 성토고 조건별 압밀해석을 수행하였고, 그 결과는 그림 5와 같다. 최종적으로 본 대상지역에서는 추가 3m의 성토가 필요한 것으로 검토되었으며, 이에 따른 추가 성토시공을 진행하였다.
- 현장 지표면침하 계측결과에 대한 재분석을 통해 시간별 침하이력을 재산정하였으며, 이러한 실 계측결과대비 이론상의 압밀해석을 수행하였다. 기존 설계시와 지반개량시 수행했던 지반조사 결과 및 금회 신규로 수행된 지반조사 결과분석을 통한 각 지층별 압밀특성치를 산정하여 최종적인 압밀해석에 적용하였다.
대상 데이터
- 남해안 해안가에 위치한 본 연구대상 연약지반은 대략 상부 10m의 준설매립층과 하부 9m의 원지반 연약점토층으로 구성되어 있으며, 상부 준설매립층은 준설후 3년의 방치기간이 확보되어 있다. 연약지반 개량은 수직배수재에 의해 수행되었으며, 전체적 시공단계는 그림 1과 같으며, 각 단계별 시공방법은 그림 2와 같다.
데이터처리
- 본 연구에서는 대규모 산업단지 개발을 목적으로 준설매립에 의해 형성된 연약지반을 대상으로, 지반개량초기의 예측 압밀침하량을 크게 상회하는 실제 계측결과에 대하여, 그 원인분석 및 이와 관련된 각종 시험자료 분석과 추가시험, 추가 압밀해석을 통한 장래 압밀침하량 예측 등을 수행하였다. 또한 제한된 부지인도시기를 고려한 추가 성토고 산정 및 추가 압밀거동 예측결과와 실제 계측결과와의 비교, 분석을 수행하였다.
- 단, 계측결과 및 해석결과를 비교하는데 있어, PVD 타설 전후의 시기는 상부 시공영향으로 인해 과다한 전단변형이 발생한 관계로, 이 때가지의 침하계측 결과는 객관적인 비교대상에서 제외하였다. 즉, PVD 타설후 33일이 경과한 시점부터 동일구역에서의 각 지점별 침하계측결과가 유사한 거동을 나타내었으며, 이 때부터의 침하계측결과와 압밀해석 결과를 상호 비교하였다.
이론/모형
- 지층별 물성치 및 압밀특성치 산정결과를 바탕으로 각 단계별 성토조건을 반영한 압밀해석을 실시하였다. 당초 설계시는 압밀침하량을 계산하는데 있어 mv법을 적용하였다. 그러나 초연약 준설매립 지반의 경우, 초기 원지반 유효응력값이 매우 작으며 전체 압밀과정을 통해 변화하는 유효응력의 범위가 매우 큰 관계로 단일값의 mv값을 전체 압밀과정에 적용하는 것은 적절하지 않다고 판단된다.
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