토목기사 요약/연약지반

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관련 출제기준[편집]

  • 연약지반
  • 연약지반 개량공법
  • 연약지반 측방유동
  • 연약지반 계측

흙의 성질[편집]

  • 함수비

건조 단위중량과 습윤 단위중량 사이의 관계식[편집]

♣♣♣

♣♣♣

집중하중에 의한 지중응력 증가(Boussinesq)[편집]

집중하중 응력.png

17-2

압밀[편집]

압축 계수[편집]

압축계수(coefficient of compressibility) 18-1


체적 변화 계수[편집]

18-1

체적 변화 계수 설명.png

체적 변화 계수(coefficient of volume compressibility; )는 압력의 증가에 대한 시료 체적의 감소 비율로 시료의 높이 변화로 표시한다. 체적압축계수(coefficient of volume change), 체적 변화율이라고도 한다.

  •  : 압축 계수
  • : 초기 간극비
  • : P1에서 간극비
  • e2: P2에서 간극비

1차 압밀 침하량[편집]

17-2, 18-3

압축지수 경험식[편집]

♣♣♣ 17-2, 18-1

(교란 점토 시료)

(불교란 점토 시료)

연직방향 압밀도, 수평방향 압밀도[편집]

평균압밀도

12-1, 12-2


점성토 지반 개량공법[편집]

  • 페이퍼드레인 공법
  • chemico pile 공법 = 생석회 말뚝공법
  • 다짐 모래말뚝공법(sand compaction pile, compozer 공법) : 사질토, 점성토 모두 사용.

연직 드레인 사용 시 침하판에 의해 압밀침하량, 공극수압 소산 정도를 계측하여 장래 침하량을 예측하는 방법(96-2)

  • 쌍곡선법
  • Hoshino법( 법)
  • Asaoka법(직선법)

연직 배수 공법 설계 시 교란효과를 고려하기 위해 실무에서 쓰는 약식 설계법(00-4)

  • Kallstenius 계산도표
  • Kjellman 경험식

페이퍼드레인 공법[편집]

19-2

샌드 드레인에 비해 유리한 점

  1. 저렴한 공사비
  2. 빠른 시공속도
  3. 양호한 배수효과
  4. 깊이 방향에 대해 일정한 Drain 단면
  5. 타설에 의한 주변지반 교란이 없음.

drain paper의 구비조건(00-4, 06-1)

  • 주변 지반보다 투수성이 클 것
  • 투수성이 일정할 것
  • 전단강도, 파단의 신장률에 있어 변형이 없을 것.
  • 습윤강도가 클 것.

샌드 드레인 공법[편집]

=모래말뚝 공법

샌드 드레인(sand drain) 공법은 모래 말뚝(sand pile)을 박아서 배수거리를 짧게 만들어 점성토층의 압밀을 촉진시키는 공법이다.[1] 모래 말뚝을 일정한 간격(d)으로 박는다고 할 때, 유효 직경(영향원 지름, )은 다음과 같이 구한다.

  • 정삼각형 배치일 때 :
  • 정사각형 배치일 때 :

설치방법

07-2, 11-2, 18-1

  • 압축공기식 케이싱
  • water jet식 케이싱
  • Rotary boring
  • Earth auger

Pack drain[편집]

sand drain에 비해 좋은 점(99-3, 04-1)

  • drain 절단 없음
  • 포대형 drain이 지면위로 올라오기 때문에 설계대로 시공되었는지 간단히 판단 가능
  • 지름이 작아 모래 양이 적게 들고 경제적
  • 4본 동시 시공 가능. 공기 단축

sand drain에 비한 단점(01-3)

  • 연약지반 심도변화에 따라 타설심도 조절 어려움
  • 동절기 공사 시 초기항타 어려움
  • 동절기 공사 시 모래 품질관리 어려움
  • 장비 규모가 커서 작업능력 저하. 안전관리 어려움.

다짐모래말뚝 공법[편집]

Sand compaction pile 시공순서(88-2)

  1. 내, 외관 지상 설치, 외관 하단에 모래, 자갈 넣기
  2. 내관으로 아래쪽에 있는 모래 마개를 때려서 외관을 소정의 깊이까지 관입
  3. 내관으로 모래 투입
  4. 외관을 인발하면서 내관을 낙하시켜 모래 압입
  5. 외관을 완전히 뽑아올림

생석회 말뚝공법[편집]

  • 효과(00-3, 05-1, 12-2) : 탈수, 건조, 팽창

기타 점성토 개량 공법[편집]

  • Bailer, 케이싱 해머를 사용해 점성토 지반에 자갈 또는 쇄석 기둥을 설치하여 연직배수를 촉진하는 공법은?(93-3, 97-3) 동치환공법(dynamic replacement method)
  • 수분이 많은 점토층에 반투막 중공원통을 넣고 농도 큰 용액을 넣어 점토 속 수분을 빨아내는 방법. 상재하중 없이 압밀을 촉진할 수 있다. 이 방법은?(92-2, 99-3, 11-3) 침투압(MAIS) 공법

사질토 지반 개량공법[편집]

  • 진동 다짐공법(vibro-flotation)
  • 다짐 모래말뚝공법(sand compaction pile, compozer 공법) : 사질토, 점성토 모두 사용.
  • 전기충격공법
  • 폭파다짐공법
  • 약액주입공법
  • 동다짐공법(점성토 지반에 적용 시 동압밀공법이라 함)

vibro-flotation[편집]

2m 길이 진동봉을 사출수와 함께 깊은 심도까지 관입. 횡방향 진동을 유발하여 다지면서 빈 구멍은 모래, 자갈로 채움(86-2, 96-5)

장점(86-2)

  • 균일한 지반 다짐
  • 깊은 곳 다짐을 지표면에서 할 수 있다.(깊이 20-30m)
  • 지하수위 영향이 없다.
  • 상부 구조물이 진동하는 경우에 효과적

sand mat(부사)[편집]

Sand mat.jpg

역할 18-2

  • 연약층 압밀 위한 상부배수층 형성
  • 지하배수층이 되어 지하수위 저하
  • 지하수위 상승 시 횡방향 배수. 성토지반 연약화 방지.
  • 시공기계 주행성 확보

다짐[편집]

상대 다짐도[편집]

공법[편집]

  • 지표면 근처 흙을 적당히 다지기 위해 모래같은 입상토에 짧은 말뚝을 박는다. 이 말뚝을 뭐라고 하는가?(96-3) : 다짐말뚝

액상화 대책[편집]

  • 응력 변형 조건 바꾸는 방법 : sheet pile 설치, 지중연속벽 설치
  • 진동 다짐공법(vibro-floatation) : 적용성으로 깊이 8m까지, N = 20정도까지 사질토 지반에서 유효하게 사용됨.

토목섬유(geotextile)[편집]

♣♣♣

Geotextiles1.jpg

기능 : 배수기능, 필터기능, 보강 기능, 분리기능

팽창성 지반의 흙 성질 변화 방법[편집]

♣♣♣

  • 다짐
  • 침수공법(pre wetting)
  • 흙의 안정처리공법
  • 차수벽 설치

연약지반 측방유동 대책[편집]

18-3

  • 뒤채움재 편재하중 경감
  • 배면토압 경감
  • 압밀촉진하여 지반강도 증대
  • 화학반응에 의해 지반강도 증대
  • 치환에 의한 지반개량

치환공법[편집]

종류(04-3, 08-1, 17-2)

  • 굴착치환
  • 폭파치환
  • 강제치환

강제치환공법[편집]

단점(18-3)

  • 잔류침하 예상됨.
  • 확실하게 개량되지 않음.
  • 정량적인 설계가 어려움.
  • 균일하게 치환하기 어려움.
  • 압출에 의한 사면선단 팽창 발생.

각주[편집]

  1. 이승언, <<살아있는 토목시공학>>, 83쪽