KR0155668B1 - 연약지반의 물재하공법 - Google Patents

Abstract

[목 적] 재하하중의 조달과 제거가 용이하고, 재하하중의 조달비용도 저렴한 연약지반의 물재하공법을 제공하기 위한 것이다.

[구 성] 연약지반에 둑을 쌓아 움폭하게 만들고, 그 지표면에는 토목섬유(3)를 포설하고 다시 그 위에 배수층(4)을 형성하며, 배수층(4)내에는 유공관(6)을 묻고, 배수층(4)위에 불투수성 시트(2)를 깔아 물탱크대용의 저수못(1)을 조성하고, 이 저수못(1)에 물(5)을 담아 재하하중으로 사용하여 연약지반의 지지력을 강화하는 연약지반의 물재하공법이다.

Description

연약지반의 물재하공법

제1도는 본 발명에 의한 물재하공법의 저수못 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 저수못 2 : 불투수성 시트

3 : 토목섬유 4 : 배수층

5 : 물 6 : 유공관

본 발명은 연약지반에 재하하중을 실어 지지력을 높이는 재하공법을 관한 것이며, 특히 재하하중의 조달과 수거가 용이하고, 재하하중의 조달비용도 저렴한 연약지반의 물재하공법에 관한 것이다.

연약지반의 재하공법은 지반에 하중을 미리 재하하여 연약지반에 함유되어있는 물을 탈수하므로서 지반의 지지력 증대 및 구조물을 설치후의 침하량을 감소시키는 공법으로, 연약지반 선행재하압밀촉진공법이 있다. 이때의 하중재로서는 지금까지 흙과 암석등 고형물질이었다.

토석재료의 운반거리가 멀거나 운반로의 조건이 부적합한 경우, 환경공해를 유발할 가능성때문에 토석재료의 채취가 곤란한 경우, 재하중재료로 사용한 후 제거하여 사토하기가 어려운 경우, 또는 개량할 연약지반이 너무 약해서 토석재료를 적치하기 어려운 경우에는 재하공사비용이 증가하거나 재하공법을 적용하기 곤란한 사례가 있다. 또, 먼지공해, 재하하중을 걸어지반을 다진 못쓰게된 토석을 처리할 폐기장소 확보이 곤란, 과다한 비용이 소요되는 등의 문제가 수반되는 사례도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 재하하중의 조달과 제거가 용이하고, 재하하중의 조달비용도 저렴한 연약지반의 물재하공법을 제공하는 것이다.

본 발명은 연약지반상에 불투수성 저수못을 조성하고, 그 주변의 하천, 저수지, 호수의 담수, 또는 바다의 해수를 재하하중재로 이용하여 연약지반의 지지력을 강화하는 공법을 특징으로 한다.

물은 유체이므로 연약지반의 재하면적 밖으로 벗어나지 못하게 온전하게 잘 가둬야 한다. 이를 위하여 저수못을 조성하여 물을 가둔다. 정형화된 대형물탱크로도 상정할 수 있으나, 제작, 운반, 보관이 불편하고 제작비용이 많이드는 것이 문제되므로 본 발명에서는 저수못으로 한다.

이하, 첨부도면에 따라 더욱 구체적으로 본 발명을 설명한다.

제1도에서 보듯이, 재하할 연약지반 가장자리에 둑을 쌓아 저수못(1)을 조성하고, 이 저수못(2)의 지표면에 배수층(4)을 형성하며, 배수층(4) 위에 불투수성 시트(2)를 깔아 재하용 물(8)이 새어 지중으로 스며드는 일이 없도록 만전을 기한다.

저수못(1)의 제방은 불투수성 시트(2)를 포설하여 용기의 역할에 충실하도록 토석등으로 수압에 충분히 견딜 수 있는 단면으로 구축하고, 표면은 불투수성 시트(2)가 파단되지 않도록 세립의 점성토로 조성한다. 제방의 구축재료가 조립질일 경우 불투수성 시트(2)가 설령 지반이 변위되더라도 파단되지 않도록 부직포등의 토목섬유(3)로 보호한다.

불투수성 시트(2)는 물(5)을 저장하는 용기의 역할을 하는 것이다. 불투수성 시트(2)로서는 화학합성재(Synthetics)로 제조된 방수시트 또는 차수용 토목 섬유가 제격이다.

불투수성 시트(2)의 구비요건은 지반에 포설할 경우 높은 인장강도가 필요하지는 않으나, 포설작업 및 담수중 국부적인 지반의 함몰시 파단되지 않을 정도의 인장강도를 지녀야 하고, 파이프등의 지주로 지지하여 용기형태로 만들 경우에는 그 수압을 너끈히 견뎌낼 수 있어야 한다.

또, 신도는 지반에 포설할 경우 지반변형시 심한 집중응력이 발생하지 않고 불투수성을 저해하지 않는 범위내에서 클수록 좋다. 또한 파이프등의 지주로 지지하여 용기형태로 만들 경우에는 용기의 형성에 장애가 되지않아야 하므로 이런 경우에는 반대로 신도가 작아야 한다.

재하면적이 넓으면 불투수성 시트(2)를 접합한다. 이 경우 불투수성시트(2)의 접합은 열융착 또는 접착제를 이용한 접합, 겹쳐이음등 용도에 따라 적절한 방법을 선택한다.

압밀배수를 위하여 재하하중재로 토석등의 고형물질을 사용할 경우에는 연약지반위의 배수층(4)위에 바로 적치하기때문에 지중의 간극수압의 수두가 재하하중 만큼 증가되고, 배수층(4)의 수두는 재하하중의 영향을 받지 않으므로 지중의 간극수압의 수두는 배수층(4)의 수두보다도 커져서 배수가 촉진된다.

그러나 재하하중재로 물(5)을 사용하면 상재하는 수압이 지중의 간극수압의 증가와 동시에 배수층(4)의 수두를 동일하게 증가시켜 지중의 간극수압이 배출되지 않는다

배수층(4)의 수두가 증가하지 않도록 하기위하여 배수층(4)과 재하하중으로 이용하는 물(5)을 불투수성 시트(2)로 차수시키면 배수층(4)의 수두는 증가되지 않고 지중의 간극수압만이 물(5)의 하중에 상응하는 만큼 증가하여 지중의 간극수가 배수층(4)으로 유출될 수 있어 연약지반의 압밀을 더욱 촉진시킬 수 있다.

물(5)은 개량할 지반 인근의 하천, 호수, 저수지로 부터 또는 바다로 부터의 해수, 또는 우수나 지하수등이고, 불투수성 시트(2)를 변질시키지 않아야 한다.

토목섬유(3)는 지반이 매우 연약하여 배수층(4)의 설치 및 유지가 곤란한 경우 사용하는 것으로, 필터매트등이 있다.

배수층(4)은 투수성이 우수한 재료가 적합하다. 그런 재료로서는 모래가 적합하다. 자갈이나 쇄석등 조립재료로 구성된 경우에는 불투수성 시트(2)가 핀단되지 않도록 부직포등 토목섬유(3)로 보호한다.

또, 배수층(4)에는 물(5)을 모아 배출시키기 위하여 충분한 규격의 배수용 유공관(6)을 설치한다. 압밀배수된 물을 유공관으로 부터 배출시키기 위하여 적당한 간격으로 양수정을 설치하는데, 자연유출이 가능한 경우에는 설치하지 않아도 된다.

양수정에서 배출된 물을 곧장 저장못(1)으로 보내 저장하면 지중의 간극수에서 배출되는 물을 지속적으로 재하하중으로 활용할 수 있어 동일한 수위에서도 재하하중의 증가효과가 있다. 외부의 물은 양수기를 이용하여 저장못(1)으로 이수시킨다. 저장못(1)을 유출시킬 때도 양수기를 이용한다.

이상 설명한 바와같은 본 발명의 연약지반용 물재하공법을 이용하면 준설 매립지등 초연약지반의 지지력을 높이는 공사가 가능하다. 즉, 준설매립지등 초연약지반의 경우 성토장비의 진입이 불가능하다거나 선행 재하하중재로 토석등의 고형재료를 사용할 경우 적치작업중 편재하중으로 인하여 지반 파괴가 발생해 시공이 불가능한 경우에도 물을 재하하중재로 사용하면 중장비의 동원이 불필요하고, 편재하중도 발생하지 않으므로 초연약지반에서의 지반강화공사도 무리없이 진행할 수 있다.

본 발명의 물재하공법은 또 환경보호에도 기여한다. 즉, 토석등의 고형 하중재료를 야산이나 강, 하천등에서 채취할 경우에는 자연 훼손, 환경오염, 소음, 분진등 공해를 수반하지만, 물은 이러한 공해문제를 일으키지 않는다.

또한 본 발명은 재하기간중 지반의 변위및 압밀진행효과판단을 위한 제반 측정, 이를테면 지반의 변위, 간극수압등의 측정을 실시할 경우 정확한 재하하중 및 지반의 변위측정이 용이하므로 공사관리를 정확히 할 수 있다.

그리고, 재하기간 완료후 재하하중으로 사용된 물은 방류시킴으로써 용이하게 제거할 수 있어 토석등의 고형재료를 굴착하여 운반하는 것보다 훨씬 수월하다.

또, 토석재료의 운반거리가 멀어 재료의 구득단가가 높이아지거나지반이 매우 연약하여 지반의 파괴방지를 위한 추가 공사비가 높아질 경우 본 발명의 물재하공법은 공사비가 훨씬 저렴하다. 특히 재하하중재의 운반거리가 먼광활한 간척지매립공사나 지반이 매우 연약한 준설매립지에서의 공사비절감 효과는 더욱 크다.

Claims (1)

1. 연약지반에 둑을 쌓아 움푹하게 만들고, 그 지표면에는 토목섬유(3)를 포설하고 다시 그 위에 배수층(4)을 형성하며, 배수층(4)내에는 유공관(6)을 묻고, 배수층(4)위에 불투수성 시트(2)를 깔아 물탱크대용의 저수못(1)을 조성하고, 이 저수못(1)에 물(5)을 담아 재하하중으로 사용하는 것을 특징으로 하는 연약지반의 물재하공법.