KR100641032B1

KR100641032B1 - 연약지반의 배수처리방법 및 구조

Info

Publication number: KR100641032B1
Application number: KR1020060046722A
Authority: KR
Inventors: 조서연; 이재준; 황현유; 박상철; 배종오
Original assignee: 주식회사 용마엔지니어링
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2006-11-02

Abstract

연약지반 개량시 저성토 구간 중에서 지하수의 수위가 높은 구간의 배수처리가 원활히 이루어져 포장도로의 저부로 지하수의 침투가 방지되도록 하는 연약지반의 배수처리방법이 개시된다. 이 방법은 연약지반을 갖는 구간을 굴착한 후에 상기 굴착된 지반의 저면과 양측면으로 지하수의 배수가 차단되도록 상기 굴착된 지반의 저면에 차단배수층을 형성하면서 상기 차단배수층의 양측단에 각각 수직으로 측면배수층을 형성하는 차단배수층 형성단계와; 상기 차단배수층과 측면배수층을 통해 차단된 지하수를 외부로 배수시키도록 상기 측면배수층에 배수시설을 설치하는 배수시설 설치단계와; 상기 차단배수층의 내부에 치환토를 채워 넣으면서 상기 차단배수층의 외부로 굴착된 지반을 매우는 굴착부 성토단계를; 포함한다.

도로, 저성토, 연약지반, 배수, 지하수

Description

연약지반의 배수처리방법 및 구조{Method and structure for draining underground water of poor subsoil}

도 1은 본 발명에 따른 배수처리방법을 보인 단계도,

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 배수처리구조의 시공과정을 보인 개략적인 종단면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보인 종단면도,

도 6 내지 도 8은 종래의 배수처리구조의 시공과정을 보인 종단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 차단배수부

11 : 차단배수층

12 : 측면배수층

121 : 암거배수관 122 : 쇄석층

20 : 배수시설

21 : 필터부

211 : 필터망 212 : 잡석층

22 : 유공관 23 : 배출배관

본 발명은 연약지반의 저부로 지하수를 배수시키는 연약지반의 배수처리방법 및 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연약지반을 갖는 저성토 구간 중에서 지하수의 수위가 높은 구간의 배수처리가 원활히 이루어져 포장도로의 저부로 지하수의 침투가 방지되도록 하는 연약지반의 배수처리방법 및 구조에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반에 도로를 시공할 때는 그 저부에 배수층을 형성하여 포장도로의 저부로 유입되는 지하수를 차단하게 된다.

도 6 내지 도 8은 종래의 배수처리구조의 시공과정을 보인 종단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 연약지반 상부와 쌓기재(500)사이에 합성수지매트(100)를 깔고, 상기 합성수지매트(100)의 상면에 배수층(200)을 형성하며, 상기 배수층(200)의 상면에 화이버매트(300)를 깔게 된다.

지하수가 많은 경우에는 상기 배수층(200)은 토사(201)로 채워진 중앙 부위에 유공관(202)을 설치하고, 상기 유공관(202)의 둘레에 자갈(203)을 부설하여 이루어지는 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 배수층(200)의 상부로 연약지반의 침하를 유도하는 과재쌓기체(500)를 형성하게 된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 일정시간이 지난 후에 과재쌓기체(500)를 걷어내어 계획쌓기체(600)를 형성한 후에 상기 계획쌓기체(600)의 상면에 아스팔트 등의 도로를 포장하여 포장도로(700)를 형성하게 되는 것이다.

이와 같은 구조로 포장도로(700)가 형성됨으로써, 지하로부터 침투하는 지하수가 배수층(200)에 의해 차단되어 계획쌓기재(600)로 지하수의 침투가 방지되는 구조를 갖게 되는 것이다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

종래 기술은 지하수의 수위가 원지반과 같은 구간에서 저성토의 도로가 형성될 때 도로포장 구성체중 노상층(800)이 배수층보다 낮아지게 되어, 노상층 내부로 침투수의 발생 우려가 있고, 이에 따라 포장도로를 파손시키는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 연약지반을 갖는 저성토 구간 중에서 지하수의 수위가 높은 구간의 배수처리가 원활히 이루어져 포장도로의 저부로 지하수의 침투가 방지되도록 하는 연약지반의 배수처리방법 및 구조를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 차단배수층이 높이차를 갖도록 하여 배수시설을 통한 지하수의 배수가 보다 원활히 이루어지도록 하는 연약지반의 배수처리방법 및 구조를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 간단한 구조로 차단배수층 및 측면배수층을 형성하여 설치가 간편하면서 시공성이 현저히 향상되도록 하는 연약지반의 배수처리구조를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 간단한 구조로 배수시설을 형성하여 설치가 간 편하면서 지하수의 배수가 장시간 동안 안정적으로 이루어지도록 하는 연약지반의 배수처리구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연약지반의 배수처리방법은 연약지반을 갖는 구간을 굴착한 후에 상기 굴착된 지반의 저면과 양측면으로 지하수의 배수가 차단되도록 상기 굴착된 지반의 저면에 차단배수층을 형성하면서 상기 차단배수층의 양측단에 각각 수직으로 측면배수층을 형성하는 차단배수층 형성단계와; 상기 차단배수층과 측면배수층을 통해 차단된 지하수를 외부로 배수시키도록 상기 측면배수층에 배수시설을 설치하는 배수시설 설치단계와; 상기 차단배수층의 내부에 치환토를 채워 넣으면서 상기 차단배수층의 외부로 굴착된 지반을 매우는 굴착부 성토단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단배수층 형성단계의 차단배수층은, 노상층 내부로의 침투수 방지를 위해 노상층 하부에 설치하며, 상기 연약지반을 일측단에서 타측단으로 경사지게 굴착하여 상기 차단배수층이 일측단에서 타측단을 향해 높이차를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한. 상기 차단배수층 형성단계의 측면배수층은, 상기 굴착전의 지면의 높이인 원지반선과 동일한 높이로 시공되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연약지반의 배수처리구조는 굴착된 연약지반의 저면에 지하수의 침투가 차단되도록 상기 굴착된 연약지반의 저면에 설치되는 차단배수층과, 굴착된 연약지반의 양측면으로 지하수의 침투가 차단되도록 상기 차단배수층의 양측단에 연결된 상태로 각각 상부방향을 향해 수직으로 설치되는 측면배수층을 갖는 차단배수부와; 상기 차단배수층과 측면배수층을 통해 차단된 지하수를 외부로 배수시키도록 상기 측면배수층에 설치되는 배수시설을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단배수층은, 상기 굴착된 연약지반의 저면을 따라 깔리는 투수성이 높은 자갈 및 쇄석층인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측면배수층은, 상기 차단배수층의 양단에 각각 수직으로 설치되고 외부면에 다수의 타공이 형성되는 직사각형의 암거배수관과, 상기 암거배수관의 내부에 채워지는 쇄석층을, 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배수시설은, 상기 측면배수층의 내부에 구비되어 토사를 걸러내면서 지하수를 유입시키는 필터부와, 상기 필터부의 내부에 설치되어 유입된 지하수를 수집하여 배출시키는 유공관과, 상기 유공관에 연결되는 배출배관을, 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터부는, 상기 측면배수층의 내부에 구비되는 지오텍스타일 재질의 필터망과, 상기 유공관의 둘레로 상기 필터망의 내부에 충진되는 잡석층을, 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유공관은, 토사의 유입이 방지되도록 상기 유공관의 외주면 둘레에 부착되는 토목섬유를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명 한다.

도 1은 본 발명에 따른 배수처리방법을 보인 단계도이다.

이에 도시된 바와 같이, 연약지반의 배수처리방법은 굴착된 지반의 저면과 양측면에 차단배수층 및 측면배수층을 형성하는 차단배수층 형성단계(S10)와, 상기 배수층에 배수시설을 설치하는 배수시설 설치단계(S20)와, 상기 굴착된 부위를 성토하는 굴착부 성토단계(S30)를 포함한다.

상기 차단배수층 형성단계(S10)는 연약지반을 갖는 구간을 굴착한 후에 상기 굴착된 지반의 저면과 양측면으로 지하수의 배수가 차단되도록 상기 굴착된 지반의 저면에 차단배수층을 형성하면서 상기 차단배수층의 양측단에 각각 수직으로 측면배수층을 형성하는 단계를 말한다.

이와 같이 굴착된 지반의 저면과 양측면에 배수층을 형성함으로써, 연약지반의 저면 및 양측면으로 침투되는 지하수는 차단배수층과 측면배수층을 통해 유동되어 상기 차단배수층의 상면과 측면배수층의 내측면으로 지하수의 침투가 원활히 차단된다.

상기 차단배수층 형성단계(S10)의 차단배수층은 연약지반을 일측단에서 타측단으로 경사지게 굴착하여 상기 차단배수층이 일측단에서 타측단을 향해 높이차를 가진 상태로 형성시키는 것이 보다 바람직하다.

이는 일측의 측면배수층에서 차단배수층을 지나 타측의 측면배수층에 설치되는 배수시설로 지하수의 유동이 원활히 이루어져 지하수의 배수처리가 보다 안정적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다.

상기 차단배수층 형성단계(S10)의 측면배수층은 굴착전의 지면의 높이인 원지반선과 동일한 높이로 시공되는 것이 바람직한데, 이는 지하수의 최대 수위가 아무리 높더라도 측면배수층을 통해 그 침투가 원활히 차단될 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 상기 배수시설 설치단계(S20)는 차단배수층과 측면배수층을 통해 차단된 지하수를 외부로 배수시키도록 상기 측면배수층에 배수시설을 설치하는 단계를 말한다.

상기 배수시설 설치단계(S20)는 차단배수층과 측면배수층에 의해 차단되어 이를 통해 흐르는 지하수를 상기 차단배수층 및 측면배수층의 외부로 배수시킬 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 굴착부 성토단계(S30)는 차단배수층의 내부에 치환토를 채워 넣으면서 상기 차단배수층의 외부로 굴착된 지반을 매우는 단계를 말하는 것이다.

상기 굴착부 성토단계(S30)는 배수시설이 완비된 다음에 도로의 포장을 위한 나머지 후공정의 일부에 해당되는 것으로, 상기 굴착부 성토단계(S30)의 이후에 과재쌓기체 및 계획쌓기체를 형성하여 연약지반의 상면에 포장도로를 형성하기 위한 나머지 단계가 수행됨은 공지된 사실이다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 배수처리구조의 시공과정을 보인 개략적인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 연약지반의 배수처리구조는 굴착된 연약지반의 저면 및 양측면에 지하수의 침투를 차단시키는 차단배수부(10)와, 상기 차단배수부(10) 에 의해 차단된 지하수를 외부로 배수시키는 배수시설(20)을 포함한다.

상기 차단배수부(10)는 굴착된 연약지반의 저면에 설치되는 차단배수층(11)과, 상기 차단배수층(11)의 양측단에 연결된 상태로 각각 상부방향을 향해 수직으로 설치되는 측면배수층(12)을 포함한다.

상기 차단배수층(11)은 굴착된 부위의 저면에서 치환토측으로 상승되는 지하수를 차단하는 역할을 하고, 상기 측면배수층(12)은 굴착된 부위의 양측면에서 치환토측으로 침투되는 지하수를 차단하는 역할을 한다.

상기 차단배수층(11)은 굴착된 연약지반의 저면을 따라 깔리는 자갈층으로 형성됨으로써, 지하수의 배수가 원활히 이루어져 저면에서 상승되는 지하수의 차단이 손쉽게 이루어지면서 동시에 그 시공이 매우 간편한 구조를 갖게 된다.

상기 측면배수층(12)은 차단배수층(11)의 양단에 각각 수직으로 설치되고 외부면에 다수의 타공이 형성되는 직사각형의 암거배수관(121)과, 상기 암거배수관(121)의 내부에 채워지는 쇄석층(122)을 포함한다.

이와 같이 상기 측면배수층(12)의 쇄석층(122)을 갖는 암거배수관(121)으로 구비됨으로써, 이 또한 설치가 간편하여 시공성이 향상된다.

또한, 상기 배수시설(20)은 차단배수층(11)과 측면배수층(12)을 통해 차단된 지하수를 외부로 배수시키도록 상기 측면배수층(12)에 설치되는 것이다.

이와 같은 역할을 하는 상기 배수시설(20)은 측면배수층(12)의 내부에 구비되어 토사를 걸러내면서 지하수를 유입시키는 필터부(21)와, 상기 필터부(21)의 내부에 설치되어 유입된 지하수를 수집하여 배출시키는 유공관(22)과, 상기 유공 관(22)에 연결되는 배출배관(23)을 포함한다.

상기 필터부(21)는 토사를 걸러내어 유공관(22)의 내부로 지하수만이 유입되록 하는 것이고, 상기 유공관(22)은 외주면에 다수의 타공이 형성된 관으로 상기 필터부(21)로 유입된 지하수가 유입되어 유동되는 관로의 역할을 하는 것이며, 상기 배출배관(23)은 상기 유공관(22)에 연결되어 상기 유공관(22)을 통해 흐르는 지하수를 외부로 유도하여 배출시키는 역할을 한다.

이와 같은 역할을 하는 상기 필터부(21)는 측면배수층(12)의 내부에 구비되는 지오텍스타일 재질의 필터망(211)과, 유공관(22)의 둘레로 상기 필터망(211)의 내부에 충진되는 잡석층(212)을 포함한다.

상기 필터망(211)은 지오텍스타일 재질로 형성되어 토사의 유입이 차단된 상태로 물만이 통과되도록 하는 것이고, 상기 잡석층(212)은 물의 유동이 원활한 상태에서 상기 필터망(211)이 일정한 형태를 유지하도록 지지하면서 동시에 상기 필터망(211)의 내부에 구비되는 유공관(22)이 원활히 지지된 상태로 유지되도록 하는 것이다.

상기 유공관(22)은 그 외주면 둘레에 부착되는 토목섬유(221)를 더 포함한다. 상기 토목섬유(221)는 필터망(211)에서 유공관(22)의 내부로 토사의 유입을 차단하는 역할을 한다.

이와 같이 상기 유공관(22)이 필터망(211)과 토목섬유(221)에 의해 다중으로 토사의 유입이 원활히 차단됨으로써, 토사의 유입에 의한 유공관(22)의 막힘이 원활히 방지되어 그 수명이 현저히 연장된다.

이와 같이 구성되는 본 배수처리구조의 시공과정은 연약지반을 굴착한 다음에 굴찰된 부위에 차단배수부(10)인 차단배수층(11)과 측면배수층(12)을 설치하고, 상기 측면배수층(12)에 배수시설(20)을 설치한 다음에 상기 차단배수층(11)의 상부와 상기 측면배수층(12)의 내측면에 치환토(A)를 충진하면서 상기 측면배수층(12)의 외측면에 성토를 하게 된다.

상기 차단배수층(11)과 측면배수층(12)의 성토가 마무리된 다음에 치환토(A)가 침하되도록 상기 치환토(A)의 상부에 과재쌓기체(B)를 형성하게 된다.

상기 과재쌓기체(B)를 형성하여 일정시간이 지나 치환토(A)가 침하된 이후에 상기 과재쌓기체(B)를 걷어내어 계획쌓기체(C)를 형성하고, 상기 계획쌓기체(C)의 상면에 아스팔트 등을 포장하여 포장도로(D)를 형성하게 되는 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 배수처리구조의 차단배수층(11)은 배수시설(20)에 대응하여 일측단에서 타측단을 향해 하부방향으로 경사지게 설치된다.

이와 같이 상기 차단배수층(11)의 배수시설(20)을 향해 경사지게 설치됨으로써, 일측의 측면배수층(12)에서 상기 차단배수층(11)을 지나 상기 배수시설(20)이 설치되는 타측의 측면배수층(12)으로 지하수의 흐름이 원활하게 이루어지게 되고, 그에 따라 상기 측면배수층(12) 및 차단배수층(11)에 의해 차단된 지하수가 배수시설(20)을 통해 보다 원활하게 배수된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 연약지반을 갖는 저성토 구간 중에서 지하수의 수위가 높은 구간의 배수처리가 원활히 이루어져 포장도로의 저부로 지하수의 침투가 방지되고, 그에 따라 지하수의 침투에 의해 포장도로의 파손이 미연에 방지되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 차단배수층이 높이차를 갖도록 하여 배수시설을 통한 지하수의 배수가 보다 원활히 이루어지고, 그에 따라 지하수의 침투가 보다 원활히 방지되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 간단한 구조로 차단배수층 및 측면배수층을 형성하여 설치가 간편하면서 시공성이 현저히 향상되고, 그에 따라 배수처리구조의 설치가 보다 빠른 시간에 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 간단한 구조로 배수시설을 형성하여 설치가 간편하면서 지하수의 배수가 장시간 동안 안정적으로 이루어지고, 그에 따라 시공이 간편하고 배수시설의 안정성이 확보되는 효과를 갖는다.

Claims

연약지반을 갖는 구간을 굴착한 후에 상기 굴착된 지반의 저면과 양측면으로 지하수의 배수가 차단되도록 상기 굴착된 지반의 저면에 차단배수층을 형성하면서 상기 차단배수층의 양측단에 각각 수직으로 측면배수층을 형성하는 차단배수층 형성단계(S10)와;

상기 차단배수층과 측면배수층을 통해 차단된 지하수를 외부로 배수시키도록 상기 측면배수층에 배수시설을 설치하는 배수시설 설치단계(S20)와;

상기 차단배수층의 내부에 치환토를 채워 넣으면서 상기 차단배수층의 외부로 굴착된 지반을 매우는 굴착부 성토단계(S30)를;

포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반의 배수처리방법.
제1항에 있어서,

상기 차단배수층 형성단계(S10)의 차단배수층은,

노상층 내부로의 침투수 방지를 위해 노상층 하부에 설치하며,

상기 연약지반을 일측단에서 타측단으로 경사지게 굴착하여 상기 차단배수층이 일측단에서 타측단을 향해 높이차를 가지는 것을 특징으로 하는 연약지반의 배수처리방법.
제1항에 있어서,

상기 차단배수층 형성단계(S10)의 측면배수층은,

상기 굴착전의 지면의 높이인 원지반선과 동일한 높이로 시공되는 것을 특징으로 하는 연약지반의 배수처리방법.
굴착된 연약지반의 저면에 지하수의 침투가 차단되도록 상기 굴착된 연약지반의 저면에 설치되는 차단배수층(11)과, 굴착된 연약지반의 양측면으로 지하수의 침투가 차단되도록 상기 차단배수층(11)의 양측단에 연결된 상태로 각각 상부방향을 향해 수직으로 설치되는 측면배수층(12)을 갖는 차단배수부(10)와;

상기 차단배수층(11)과 측면배수층(12)을 통해 차단된 지하수를 외부로 배수시키도록 상기 측면배수층(12)에 설치되는 배수시설(20)을;

포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반의 배수처리구조.
제4항에 있어서 상기 차단배수층(11)은,

상기 굴착된 연약지반의 저면을 따라 깔리는 투수성이 높은 자갈 및 쇄석층인 것을 특징으로 하는 연약지반의 배수처리구조.
제4항에 있어서 상기 측면배수층(12)은,

상기 차단배수층(11)의 양단에 각각 수직으로 설치되고 외부면에 다수의 타공이 형성되는 직사각형의 암거배수관(121)과,

상기 암거배수관(121)의 내부에 채워지는 쇄석층(122)을,

포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반의 배수처리구조.
제4항에 있어서 상기 배수시설(20)은,

상기 측면배수층(12)의 내부에 구비되어 토사를 걸러내면서 지하수를 유입시키는 필터부(21)와,

상기 필터부(21)의 내부에 설치되어 유입된 지하수를 수집하여 배출시키는 유공관(22)과,

상기 유공관(22)에 연결되는 배출배관(23)을,

포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반의 배수처리구조.
제7항에 있어서 상기 필터부(21)는,

상기 측면배수층(12)의 내부에 구비되는 지오텍스타일 재질의 필터망(211)과,

상기 유공관(22)의 둘레로 상기 필터망(211)의 내부에 충진되는 잡석층(212)을,

포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반의 배수처리구조.
제7항에 있어서 상기 유공관(22)은,

토사의 유입이 방지되도록 상기 유공관(22)의 외주면 둘레에 부착되는 토목섬유(221)를,

더 포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반의 배수처리구조.