탐사결과 및 결론

결과의 종합분석 5.1

설계시에 치환깊이의 산정은 DIKE Program을 이용하여 원지반의 극한지지력과 제체하중이 평형을 이루는 깊이까지 치환되는 것으로 가정하여 단면은 설계되었다.

하지만 강제치환공법은 다른 연약지반개량공법과 같이 이론적이고 정량적으로 취, 급하는 것은 극히 곤란하며 실제 시공시의 토질 투하조건 시공방법 및 순서 시공, , , , 속도 등에 의해 연약토의 융기량 및 치환 깊이가 달라질 수 있다 따라서 상기의 사. , 항 등을 감안하여 사석제체의 완성 후에 시행한 탄성파탐사결과에 의하면 사석의 물량이 설계보다 많이 소요될 수 있다.

현장사례에 대한 시공결과를 비교 분석하면 설계시보다 사석물량의 증가원인은 다 음과 같다 이승원 등( , 2000; Allersma, H.G.B, 1994a; Allersma, H.G.B, 1994b; Allersma, H.G.B, 1997).

제체 성토시에 소요되는 시간에 따라 연약지반내에서의 배수조건이 달라지게 되 (1)

고 간극수압의 발생 및 소산의 정도에 큰 차이를 보이므로 동일한 지반조건에서도, 시공속도에 따라 지반의 치환거동에 많은 차이를 보인다 동일한 지반에 동일한 성. 토량으로 제체를 형성하는 경우에 제체의 성토 시공속도가 빠를수록 지반내에 발생 하는 과잉간극수압이 크고 지반의 파괴범위도 커진다.

동일한 지반에 같은 성토방법을 이용하여 동일한 성토량으로 제체를 축조할 경 (2)

우에 성토재의 입경이 클수록 지반내에 발생하는 최대과잉간극수압은 크게 나타나 며 치환심도는 증가하지만 치환범위는 작아진다, .

동일한 특성의 점토지반에서는 지반의 강도가 클수록 강제치환의 범위와 심도는 (3)

작아지며 서로 다른 특성의 점토지반 특히 지반의 투수성에 큰 차이를 보이는 경우, , 에는 지반의 강도 간극수압의 소산과 관련된 시공속도 등과의 복잡한 연관성을 가, 지며 지반의 강도가 크더라도 투수계수가 작고 시공속도가 빨라 제체의 시공중에, 유발되는 과잉간극수압이 크게 발생하면 지반의 강도는 작지만 투수계수가 큰 지반 에서보다 강제치환 영역이 크게 발생할 수도 있다.

따라서 다음과 같은 결론을 얻는다, .

연약지반의 강제치환거동은 성토 시공시 지반 내에서 발생하는 과잉간극수압의 (1)

크기에 영향을 받으며 이 때 발생되는 최대과잉간극수압은 성토방법 성토고 연약, , , 지반의 투수계수 등과 밀접한 상관관계를 가진다.

성토기간이 짧을수록 성토지점이 고정되어 있을수록 성토고가 높을수록 지반

(2) , , ,

내에 발생하는 최대과잉간극수압은 크고 치환비도 크다, .

동일한 특성의 점토에서는 지반의 강도가 클수록 치환비가 작고 투수계수가 다

(3) ,

른 점토지반에서는 시공조건에 따라 지반 내에 발생하는 최대과잉간극수압의 크기 가 달라지며 이에 따라 지반의 치환비도 영향을 받는다, .

성토재의 입경이 클수록 지반내에 관입되는 깊이가 깊어지고 또한 치환비도 증

(4) ,

가하며 제체사면의 기울기도 급하게 형성된다, .

현장의 사례검토결과에 따르면 설계와 실제 시공 결과와는 치환심도 및 치환형 (5)

상에서 확연한 차이를 보이고 있으며 이의 원인으로 다음을 들 수 있다, .

성토의 시공방법에 의한 영향 제체의 시공속도는 강제침하가 원활히 될 수 있

1) :

도록 가급적 지속적으로 급속시공이 되도록 조절되어야 하며 제체 중앙부의 침하가,

크게 발생될 수 있도록 제체의 중앙부가 높게 선 재하 되도록 시공되어야 한다 그. 러나 한 점에 일시적으로 급속하게 성토가 이루어진 경우에 지반내의 최대과잉간극, 수압이 크게 발생하여 다른 성토의 시공방법에 비해 치환범위 및 제체 주변의 융기 량이 크게 발생하였고 제체사면의 기울기도 완만하게 형성되는 것을 알 수 있다 따, . 라서 중앙부에 일시적으로 급속하게 성토가 이루어지는 현장사례의 경우는 시공방, 법이 고려될 수 없었던 설계단면과는 달리 치환범위 및 제체 주변의 융기가 상당 부 분 발생하였고 실제 제체 사면의 기울기도 설계 기울기인, 1:1보다 완만한

가 형성하고 있는 것으로 나타났다

1:1.2~1:1.5 .

성토재의 입경영향 강제치환 구간중에 성토재의 입경은 비규격석으로 입경이

2) :

균등하지 못하여 동일한 조건에서 성토재료의 입경이 작을수록 치환심도는 작아지 나 치환범위가 상대적으로 크게 발생함을 알 수 있다 따라서 설계 및 시공 여건상. , 성토재의 입경에 의한 영향으로 성토재의 입경이 고려될 수 없었던 상황에 의해 치 환범위 및 치환심도가 크게 발생한 것으로 판단된다.

원지반의 역학적 특성영향 설계시 원지반의 역학적 특성으로는 연약지반의

3) :

심도에 따른 강도 점착력 만이 반영되어 성토하중의 증가에 따른 치환여부가 결정( ) 되어 있다 그러나 연약지반에 하중이 작용할 경우에 과잉간극수압이 발생하고 이. , , 의 소산여부에 따라 지반강도가 크게 달라짐으로써 동일한 조건의 동일한 성토하중 이라고 할지라도 과잉간극수압의 소산에 영향을 미치는 지반의 투수계수 등이 불량 할 경우는 그 치환심도 및 범위는 크게 발생할 수 있다.

따라서 이상의 원인으로부터 연약한 점성토지반에 성토하중에 의해 강제치환이, 이루어 질 경우는 여러 가지 강제치환에 영향을 미치는 변수들 중에 어느 하나의 원 인이 아닌 복합적인 요인 및 상관관계에 의해 강제치환의 형상이 달라지며 실제 지, 반의 파괴 형태는 기초의 폭과 깊이 및 성토방법 현장조건 등에 의해 달라지므로, 당초 설계시에 가정한 단면과는 상이한 현장의 지반조건 및 시공방법 등에 의하여 치환심도 및 치환범위가 다르게 나타난 것으로 판단된다.

탄성파 탐사의 적용한계와 발전방향 5.2

물리탐사는 기존의 시추조사보다 사석 치환형상을 정확히 파악할 수 있으며 조사, 결과에 대해서도 신빙성이 있는 것으로 판단된다 현재 우리나라의 실정은 탐사경. , 험 및 인력이 부족하고 보유한 기술력 또한 한 분야에 편중되어 있어 토목 및 항만, 분야에서는 많은 시간과 비용이 소요되는 물리탐사보다 시추조사에 의존하는 실정 이며 석유탐사분야에서도 극한지역탐사 혹은 대수심의 지역탐사 등 고난도 탐사를, 대상으로 하고 있다.

현재 물리탐사기술은 미국 노르웨이 영국 프랑스 독일 등의 다국적 전문탐사회, , , , , 사에서 주도하고 있고 우리나라에서도 점차적으로 발전하여가고 있는 실정이나 한, 국의 지형에 적합한 파 발생원이 개발되어있지 않아 대부분 파의 측정에 그치고S P 있는 실정이다 또한 적합한 적용기준이 없어 극히 일부 구조물의 내진 설계에 적용. , 하고 있다 그러나 대부분의 구조물이 대형화되는 추세에 따라 내진설계기준이 점. , 차로 정립되어가고 있는 실정이며 각종 물리탐사기법이 이용되고 있어 향후 물리탐, 사기술력의 보급 및 개발을 위하여 항만 및 토질분야에서 연구 및 기술 인력양성 등 의 필요하다.

향후 도로 터널 항만공사 등에 정착되기 위해서는 기술보급 및 종 방향 탐사, ㆍ ㆍ , 장비의 개발에 힘써 보다 완벽한 지반조사가 이루어 질 수 있도록 준비하여야 할 것 이다.

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