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표제지

논문요약

목차

기호설명 10

제1장 서론 12

1.1. 연구배경 및 목적 12

1.2. 연구 동향 14

1.3. 연구내용 및 방법 17

제2장 이론적 배경 18

2.1. GCP(Gravel Compaction Pile)공법 18

2.1.1. 공법개요 18

2.1.2. GCP공법의 채움재 특성 20

2.1.3. GCP공법의 개량 효과 22

2.1.4. GCP공법의 기본설계 23

2.2. 연직 배수 압밀이론 26

2.2.1. Rendulic, Carillo, Kjellman의 이론 27

2.2.2. Barron의 이론 30

2.2.3. Yoshikuni의 이론 35

2.2.4. Hansbo의 이론 36

2.2.5. Onoue의 이론 39

2.2.6. Zeng & Xie의 이론 39

2.2.7. Miura의 이론 41

2.3. 배수재의 Clogging 현상 44

2.3.1. Clogging 메카니즘 44

2.3.2. Clogging에 관한 실험장치 49

제3장 실내 모형 실험 51

3.1. 실험 개요 51

3.2. 실험장치 및 순서 53

3.2.1. 실험장치 53

3.3.2. 실험순서 56

3.3. 대상시료의 특성 61

제4장 실험결과 및 분석 63

4.1. 배수재별 통수능 분석 63

4.2. 하중단계별 시간에 따른 침하량 분석 65

4.3. 간극수압특성 분석 68

4.4. 전단강도 분석 72

4.5. 함수비 분석 75

4.6. Clogging 분석 결과 78

제5장 결론 80

참고문헌 82

Abstract 87

표목차

표 2.1. 습식방법과 건식방법의 장·단점 비교 20

표 2.2. 쇄석 채움재의 입도분포 21

표 2.3. 기관별로 추전하는 내부마찰각과 응력분담비 22

표 2.4. 조립재의 일반적인 내부마찰각 22

표 3.1. 복함통수능 실험조건 52

표 3.2. Clogging 실험조건 52

표 3.3. 물성시험 결과 61

표 3.4. PBD의 특성 62

표 4.1. 통수량 측정 결과 64

표 4.2. 최종침하량 측정 결과 65

표 4.3. 압밀도 90%일 때 도달 시간 66

표 4.4. Vane Test 측정 결과 73

표 4.5. 함수비 측정 결과 76

표 4.6. Clogging 측정 범위 결과 78

그림목차

그림 2.1. GCP공법의 시공순서-습식방법 19

그림 2.2. GCP공법의 시공순서-건식방법 19

그림 2.3. 등가원주개념도 25

그림 2.4. Barron(1948)의 이상화된 배수재 설치 단면 34

그림 2.5. Hansbo(1981)의 이상화된 배수재 설치단면 38

그림 2.6. 연직드레인 개념 42

그림 2.7. 선형침투 모델 42

그림 2.8. 배수시 쇄석의 공극사이에 점토입자의 유입되는 현상 45

그림 2.9. Geotextile에서의 Blinding, Clogging, Caking현상 45

그림 2.10. Geotextile에서의 Blocking과 Blinding 현상 47

그림 2.11. Clogging과 Blinding의 비교 47

그림 2.12. 인공배수재 필터에서 규칙적인 아치형태의 Briding 현상 48

그림 2.13. Filtration 메카니즘 및 배수 시 Filtration 저항 49

그림 2.14. ASTM D 5101에 제시한 Clogging 시험장치 50

그림 3.1. 복합통수능 실험장치 모식도 및 사진 53

그림 3.2. Clogging 실험장치 모식도 및 사진 55

그림 3.3. 복합통수능 실험과정 사진 58

그림 3.4. Clogging 실험과정 사진 60

그림 3.5. 입경가적 곡선 61

그림 3.6. 대상시료 사진 62

그림 4.1. 단계별 통수량 측정 결과 64

그림 4.2. 단계별 침하량 측정 결과 66

그림 4.3. 단계별 압밀도 분석 결과 67

그림 4.4. 배수재 및 하중단계별 간극수압 측정 결과 71

그림 4.5. Vane Test 측정 위치 73

그림 4.6. 전단강도 측정 결과 74

그림 4.7. 함수비 측정 위치 76

그림 4.8. 함수비 측정 결과 77

그림 4.9. Clogging 분석 결과 79

그림 4.10. Clogging 측정 결과 사진 79

초록보기

연직배수공법은 효과적인 연약지반 압밀촉진 방법으로 적용빈도가 증가하고 있다. 연직배수재의 공법은 다양하게 시공되고 있으며, 이에 따른 통수능의 연구도 그동안 많은 연구가 진행되었다.

연직배수재 공법중에서 PBD공법은 현재 가장 많이 사용되고 있는 압밀촉진공법으로 경제성 및 시공성면에서 우수하나, 환경오염 및 대심도의 경우 배수재의 굴곡으로 인한 통수능 저하 문제점을 지니고 있다. SCP공법은 과거에 통수능력이 우수하여 많이 사용되었으나, 재료의 수급불균형으로 인한 가격급등으로 현재는 과거보다 사용이 많이 줄고 있는 실정이다. 이에 대한 대책 재료로 쇄석말뚝을 이용한 GCP공법이 대두되고 있다.

따라서 GCP공법의 통수능 효과를 분석하기 위하여 .38×70㎝의 원형토조를 이용하여 쇄석말뚝과 비교대상인 모래말뚝, PBD공법의 3종류의 연직배수재를 복합통수능 실험을 실시하였다. 그 결과 PBD가 가장 높은 통수능 효과뿐만 아니라 간극수압도 빠른 소산을 보였으며, 이와 반대로 쇄석말뚝은 하중증가로 인한 간극비 감소 및 Clogging 현상이 발생하여 통수능이 가장 적게 발생하였다.

또한, 쇄석말뚝의 Clogging 범위를 파악하기 위하여 1.0m×0.5m×1.1m 대형토조를 정면에 투명 아크릴로 제작하여 하중단계별 Clogging 범위를 분석하였다. 쇄석말뚝의 직경은 대칭원리로 반지름 35㎝로 실시하였으며, 시험결과 거의 10%내에서 Clogging이 발생하는 것으로 분석되었다.

본 논문에서는 GCP공법의 통수능 효과를 파악할 수 있었으며, 이 결과값들을 설계를 통하여 현장에 구현한다면 효과적인 시공이 이루어질 것으로 기대된다.

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