도로 연약지반 판정기준과 연약지반 처리공법의 종류 및 특징
1. 개요
1) 연약지반은 성토 규모나 구조물에 따른 상대적 의미로서 원지반이 건설예정 구조물의 안정성을 만족하지 못할 때 개량 대책 검토.
2) 연약지반은 점성토 지반과 사질토 지반으로 나누어 판정하되 시추조사, 원위치 조사 등을 통해 판단.
① 일반적인 경우 점성토 N≤4~6, 사질토 N≤10을 연약지반으로 판정.
② 특히 점성토 이탄질 지반에서 N값으로 연약지반 판정할때 주의
2. 연약지반 조사, 시험 항목별 시험목적
1) 핸드오거: 연약지반 확인
2) 시추조사: 지층 확인
3) 피에조콘 관입시험: 연약지반 파악 및 설계 정수 획득
4) 간극수압 소산시험: 압밀계수 산정
5) 베인시험: 비 배수 전단강도 산정
6) 탄성파탐사: 연약지대 파악
7) 공내재하시험: 전단변형 특성 파악
8) 실내시험: 지반정수 산정
3. 연약지반 처리대책
1) 치환공법
① 부분 치환에 널말뚝 설치 할 때 단면 전체의 복합 활동 안정성 검토.
② 경사진 원지반에는 지면치환하여 원지반을 포함한 복합 활동 검토.
2) 연직배수공법
① 연직 배수재의 간격, 직경, 배수재료 특성, 점성토 층 상하부 배수조건, 상부 수평 배수층의 특성, 두께 등을 고려.
3) 심층혼합처리공법
① 연약 점성토와 고화제를 혼합하여 견고한 안정처리 토층을 형성.
② 중력식 방파제, 안벽, 호안 하부 기초공 등에 적용.
4) 고압분사 주입공법
① 공기, 물의 힘으로 지반을 절삭하여 주입액을 초고속 분사하여 절삭된 토사와 치환, 혼합하여 계획 범위 내에 고결체 형성.
5) 저유동성 모르타르 주입법
① 저유동성 몰탈형 주입재를 압입하여 균질한 원기둥 고결체 형성하여 주변 지반을 압축, 강화시키는 공법.
6) 모래 및 쇄석 마짐말뚝 공법
① 모래: 투수성, 세립분 함유, 입도분포 좋아 다짐 용이
② 쇄석: 최대직경 40mm, 세립분 함유 적고 치환율 고려하여 선정.
7) 바이브로 플로테이션 공법
① 수평 방향 진동체 하단에서 물을 분출시켜 지중에 삽입 후 지표에서 모래, 자갈 공급, 끌어올려 모래 지반을 심층 다짐.
8) 약액주입공법
① 주입관 삽입하고 적당 양의 약액에 압력을 가하여 주입, 혼합하여 지반을 고결, 경화시켜 강도증대, 차수 효과 기대.
9) 지하수위 저하공법
① 심정: 지반굴착, 우물설치, 양수기로 퍼내 지하수위 저하.
② well point: 지중에 관입한 강관 내부를 진공 화하여 간극수 배제.
10) 경량재 쌓기 공법
① 고분자 경량제품 발포 폴리스틸렌 사용, 성토하여 재하 되는 하중 크게 경감.
4. 연약지반 계측기기의 종류, 목적, 배치
1) 지표침하계
① 지반안정관리, 성토 속도 조절, 프리로딩 제거 시기 판정.
② 100m, 1~3개소, 샌드매트 하부에 설치.
2) 층별 침하계
① 연약 점성토의 심도별 압밀 침하량과 지표침하량 간의 비교 분석.
② 연약층 심도 깊은 지반, 고성토 후 구조물 설치된 지반.
3) 지중경사계
① 성토사면 지중 수평변위와 변위속도 측정, 침하량 안정관리.
② 전단 파괴 우려되는 고성토 주변, 측방 유동 우려되는 교대 주변.
4) 간극수압계
① 성토에 의한 지반 내 과잉간극수압 측정, 압밀효과 확인.
② 연약층 심도 깊은 지반, 층별침하계와 동일지점 설치.
5) 지하수위계
① 성토에 의한 지하수위 변화 파악, 유효응력 증가 추정, 간극수압계 설치 단면.