점토질 연약지반에서 점토층 두께에 따른 경제성을 고려한 지반 개량 공법의 종류와 장단점

[최현기]

1. 개요
	1) 연약지반이란 주로 점토나 Silt 와 같은 미새한 입자의 흙이나 간극이  큰 유기질토 또는 이탄 , 느슨한 모래등으로 구성되어 있다.

2. 점토질 연약지반의 판단기준

3. 조사
	1) 예비조사
		● 자료 , 지형도 , 지질도 , 지하수 , 공사자료
	2) 현지답사
		● 지표 , 지하 , Sounding , Boring , Sampling
	3) 본조사
		● 원위치 현장 시험 , 실내시험

4. 연약지반의 문제점
	1) 안정
		● 활동파괴 , 지반 융기 , 흙의 전단강도 저하
	2) 침하
		● 탄성 침하 , 장기 침하
	3) 측방유동
		● 주변지반의 변화 , 융기

5. 대책공법 선정시 고려사항
	1) 구조물의 특성 : 형식 , 기능 , 규모 , 중요도 2) 연약지반특성 : 연약토의 종류 , 연약층의 범위 , 심도 3) 개량의 필요성 : 일반적 개량 , 항구적 개량 4) 개량의 목적 : 강도 증가 . 침하촉진 , 침하억지 5) 경제성 : 타공법과 비교 6) 공기 7) 환경면의 제약 : 오락 , 진동 , 소음 8) 기타 : 설계변경등의 난이도

6. 공법의 종류와 장단점
	1) 제거 치환공법
		(1) 연약층의 일부나 전부를 제거하고 양질재료로서 치환하는 공법 (2) 굴착 치환 공법 , 폭파치환 , 강제치환 공법 (3) 장점
			● 지반개량이 확실하다. ● 부등침하방지 ● 연약층이 비교적 얕을 때 유리 ● 공기단축
		(4) 단점
			● 양질의 토사 취득 가능해야 한다. ● 배출토 처리할 사토장 필요 ● 연약층이 깊을때는 적용곤란 ● 잔류 부등침하등의 문제발생
	2) preloading 공법
		(1) 연약지반에 선행하중을 재하하므로서 연약지반의 압밀을 촉진시키는 공법 (2) 장점
			● cost 가 싸다 ● 압밀 효과가 균등하게 나타난다. ● 지지력 확인이 가능
		(3) 단점
			● 공기가 상당히 길어진다. ● 압밀에 의한 잔류 침하가 나타난다 ● 연약층이 두껌고 투수성적은 점성토 지반에서는 장시간 요한다.
	3) 압성토 공법
		(1) 성토의 활동파괴를 방지할 목적으로 본체 성토의 외측에 성토를 시공하여 성토의 중량 활동에 대한 저항 모멘트로 하여 안정유지하는 공법 (2) 장점
			● 공시진행을 빨리한다. ● 용지 문제가 없을 때 채용 ● 측방유동 Heaving 방지된다.
		(3) 단점
			● 압성토에 필요한 부지확보가 문제 ● 타공법에 비하여 정밀도가 다소 낮다.
	4) Sand Drain 공법
		(1) 연약한 점질토 지반에 모래기둥 ( Sand pile )을 박고 지하구의 배수거리를 짧게 해서 재하성토에 의해 압밀을 촉진해서 지반개량하는 공법 (2) 장점
			● 연약층이 두꺼운 경우 적용 ● 압밀이 촉진되므로 확실함 ● 도중에 배수층이 없는 경우 유리
		(3) 단점
			● 설치시 주변지반 교란 발생 ● 모래기둥 절단 우려 ● 단면 변형 우려 ● 함수율 높은 지반에서는 설계된 깊이와 직경 유지한 Drain검사곤란
	5) paper drain 공법
		(1) Sand Drain 공법과 같이 압밀 촉진을 위해서 적용되는 공법 (2) 장점
			● 시공속도가 빠르며 공사비가 싸다. ● 타설에 의해서 주변지반 교란없다. ● 간격을 짧게 시공 할 수 있어 배수효과 양호
		(3) 단점
			● 깊이에 한계가 있다. ● 대규모 및 장기간 공사에는 곤란
	6) Well point 공법
		(1) 지하수를 뿜어 올려 강제적으로 공극수를 탈수 압밀 촉진시키는 배수공법 (2) 장점
			● 배수가능 범위 넓다. ● 토사 유출이 방지된다. ● 점토지반 전단 저항성 증가
		(3) 단점
			● 공사기간 중 연속 운전 필요 ● 지하수위 저하에 대한 대책 필요하며 예비전력 확보
	7) 소결 공법
		(1) 점질토의 연약지반중에 연직 또는 수평보링공을 서치하고 그안에 연료를 연소시켜 고결 탈수 공법
	8) 생석회 말뚝공법
		(1) 지반중에 생석회 기둥을 축소해서 이의 흡수에 의한 탈수나 화학적결합에 의해서 지반을 급결시켜 지반의 강도 증진 (2) 침하를 감소시킨다.
	9) 동치환 공법
		(1) 무거운 추를 크레인을 사용하여 고공으로부터 낙하시켜 큰 에너지로서 연약지반에 미리 포설하여 놓은 쇄석을 타격하여 지반으로 관입시켜 대직경의 쇄석기둥을 지중에 형성하는 공법 (2) 장점
			● 압밀을 초기에 촉진하는 역할 ● 기둥사이의 토사층이 강도 증가 ● 별도의 보조수단 없이 간극수압 소산 가능 ● 연약지반 개량효과 크다.
		(3) 단점
			● 소음 , 진동이 크게 발생 ● 쇄석을 가까운 장소 및 구득곤란 ● 공사비가 많이 소요된다. ● 점성토에서는 4.5m 까지 가능

7. 연약지반 계측
	1) 침하측정
		(1) 지표면 침하측정 (2) 심층 침하 측정
	2) 변위 측정
		(1) 변위측정 (2) 지중 변위측정 , 경사의 측정
	3) 토압 및 간극수압 측정

[항순]

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[마포숭문고/ 인하대/(주)삼호]

감사해요