샌드 드레인 공법

a. 공법의 개요

∎샌드 드레인 공법(그림 5.27)

• 개량을 대상으로 하는 점성토 지반상에 모래를 깐다

• 투수성이 있는 모래층으로부터 모래말뚝을 타설하여 하중을 받게 한다

• 그 하중으로 점토층 내에 있는 물을 모래말뚝을 통해서 서서히 짜내서 지반의 강도를 높인다.

∎진공압밀공법

• 모래 등에 의한 하중 대신에, 개량을 대상으로 하는 지반의 표면을 기 밀성이 있는 막으로 덮는다

• 그 막과 지반과의 사이의 공기를 빼냄으로써 대기압을 하중으로서 활용하는 공법

그림5.27 샌드 드레인 공법의 구조

기초지반 개량공법(Sand Drain)

공법 개념도 시공단면 예시

기초지반 개량공법(Pack Drain)

공법 개념도 시공단면 예시

74

b. 시공 순서

(1) 샌드매트 깔기

∎샌드매트의 시공목적은 모래말뚝으로부터 올라오는 점성 토내의 물을 용이하게 배수시키는 것

• 타설된 모래말뚝의 두부가 전부 투수성이 있는 층으로 연 결되는것이 중요

∎샌드매트의 모래층이 불균일하면 모래말뚝의 배수기능이 저저하됨

• 점성토의 소정의 강도증가를 기대할 수 없게 됨

• 강도 증가에 오랜시간이 경과

∎특수 모래깔기 선 이용

• 1m 정도의 층두께로 균일하게 모래가 깔기가 가능

(2)모래말뚝타설

∎샌드 드레인 공법에 있어서 모래말뚝은 점토중의 수분배수를 위해 가장 중요한 역할을 하는 부분

∎시공에 있어서 모래말뚝이 도중에 절단되지 않도록 유의해야 함

• 점성토로부터 모래말뚝으로 흐르는 물의 흐름이 저해됨

∎필요한 모래말뚝의 직경이나 간격

•점토의 특성과 소정의 강도를 얻기 위해 필요로 하는 시간에 의 해서 결정

• 통상 직경 50cm 정도의 모래말뚝을 2~3m 간격으로 타설

∎모래말뚝은 전용작업선에 의해서, 동시에 5개정도 타설하는 것이 일 반적

∎모래말뚝의 타설이 종료되면, 샌드매트 윗부분에 모래등에 의해서 소정의 중량의 재하를 행함

c. 시공기계

∎모래 살포선 : 샌드매트를 시공하기 위한 작업선

∎샌드 드레인선 : 모래말뚝을 타설하기 위한 작업선

(1) 모래 살포선

∎ 모래살포선은 해저면상에 비교적 얇은 모래층을 균일하게 까 는 것 이 중요

∎모래깔기선의 구조

•선상에는 모래를 투입하기 위한 호퍼가 갖추어져 있음

• 그 호퍼로부터 두꺼운 관이 해저면 부근까지 내려져 있음

• 호퍼에 투입된 모래를 해저에 뿌려내는 것이 가능한 구조

(2) 샌드 드레인선

∎샌드 드레인선의 구조(그림5,28)

∎샌드 드레인선의 사진(그림5.29)

∎샌드 드레인선은 점토층 내에서 도중에 절단되는 일이 없도록 모래 에 의한 말뚝을 형성하는 것이 중요

∎샌드 드레인선의 주된 구조 -10련정도의 케이싱 파이프

- 케이싱 파이프에 모래를 투입하기 위한 호퍼

∎설계된 위치에 정확히 말뚝을 타설하는 것이 아주 중요하므로, 선체 의 위치결정은 GPS에 의해서 행해진다.

∎케이싱 파이프의 직경은 설계에서 정해진 모래말뚝의 직경에 따라 다르지만. 하단에는 덮개가 설치되어 있음

그림 5.28 샌드 드레인선의 개요도 그림5.29 샌드 드레인선

그림5.30 샌드 드레인의 시공순서

∎시공 순서

⒜우선 덮개를 덮은 상태에서 상부에 설치된 바이브로 햄머로 케이싱 파이 프를 소정의 깊이까지 타설(그림 ⑵5.30의 ①, ②)

⒝ 모래를 투입한 호퍼를 케이싱 파이프의 상단까지 들어올려, ③과 같이 케이싱 파이프 중에 모래를 투 입

⒞ 다음으로 ④, ⑤와 같이 케이싱내에 투입한 모래를 밀어 넣도록 공기압 을 가한 상태에서 덮개를 연 케이싱 파이프를 소정의 높이까지 빼올려, 몇 단계로 나 누어 전체의 모래말뚝을 점성토층 중에 형성

d. 시공관리

∎샌드 드레인 공법의 시공관리상 중요한 사항 (a) 균일한 두께의 샌드매트를 시공하는 것 •마무리 면의 깊이 측정에 의해서 행한다.

•통상, 깊이의 측정은 음향 측심으로 행함

•모래의 투입직후는 오탁으로 음향 측심은 사용불가

•따라서, 심도의 확인은 일정한 시간간격으로 자동적으로 상하운 동하는 레드(다림추)를 이용하여 행함

• 최종적인 두께 확인은 초음파에 의한 심천측량에 의함 (b) 도중에 잘리지 않은 모래 말뚝을 형성하는 것

• 모래말뚝에 대해서는, 투입한 모래의 양과 설계상 필요 한 모래 의 양의 비교하여

• 도중에 절단이 없는 모래 말뚝이 형성되어 있는가의 여부를 관 리

∎샌드 드레인의 목적은, 점성토의 강도를 소정의 기간에 소 정의 강도로 만든다고 하는 것

• 개량대상 지반의 소정의 위치에 볼링을 행하고,

• 소정의 깊이로부터 자료를 채취하여 강도시험등의 필요한 토질시험 을 수행

• 설계대로의 강도가 나올지의 여부에 대해 검토하여 시공 관리를 행 하는 것이 중요

∎점성토 지반의 압밀에 의한 강도증가에 따라서 지반이 침하 하므로, 지반 에 침하계를 설치하여 침하량의 측정에 의한 시공관리도 필요