KR20110004061A - 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법 - Google Patents

크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법 Download PDF

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Abstract

연약지반에 시공되는 쇄석다짐말뚝의 시공직경을 확인할 수 있는 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법에 대하여 개시한다. 본 발명은 a) 연약지반에 시공된 쇄석다짐말뚝의 양측 지표면에 대응되는 제 1 검측공 및 제 2 검측공이 각각 배치되고, 상기 제 1,2 검측공의 연장선상으로 제 2 검측공과 일정거리 떨어진 지표면에 제 3 검측공이 배치되며, 상기 제 1,2 검측공과 직각되게 교차하는 쇄석다짐말뚝의 양측 접하는 지표면에 대응되는 제 4 검측공 및 제 5 검측공이 각각 배치되도록 쇄석다짐말뚝의 가장자리에 각 검측공을 천공하는 단계; b) 상기 a)단계에서 제 1,2,3,4,5 검측공 내에 그라우팅을 주입하고 피브이씨 케이싱을 각각 삽입 설치하는 단계; 및 c) 상기 b)단계에서 피브이씨 케이싱의 설치완료 후, 제 1,2 검측공, 제 2,3 검측공 및 제 4,5 검측공에 탄성파 시험기의 발진자와 감지기를 삽입하고 각 검측공 사이의 매질을 통과하는 S-파의 전단파 속도를 검측하여 깊이별 쇄석다짐말뚝의 시공직경을 판단하는 단계;를 포함하고, 각 검측공에서 측정되는 전단파 속도를 통해 깊이별 쇄석다짐말뚝의 형상 및 시공직경을 용이하게 확인할 수 있고, 검측시 말뚝의 손상을 방지할 수 있다.
크로스홀, 탄성파 시험, 쇄석다짐말뚝, 검측, 시공직경

Description

크로스홀 탄성파 시험를 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법{MEASUREMENT METHOD FOR A GRANULAR COMPACTION PILE USING CROSSHOLE SEISMIC TESTING}
본 발명은 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법에 관한 것으로, 특히 크로스홀 탄성파 시험의 S-파(S-wave) 검측을 통하여 연약지반에 기초로 시공되는 깊이별 쇄석다짐말뚝의 시공직경을 확인할 수 있는 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법에 관한 것이다.
연약 점토층에서 쇄석말뚝(Stone Column)은 얕은 기초로서 하부지반의 지지력을 향상시키고 성토하중에 의한 원호활동 파괴 및 교대의 측방유도를 방지하며, 기초지반의 압밀촉진과 지반 개량을 목적으로 시공되어진다.
국내의 경우, 모래를 다짐재료로 사용하는 모래다짐말뚝(SCP: Sand Compaction Pile)의 시공사례가 더 많았으나 모래의 부족현상 및 가격의 상승으로 인하여 비교적 골재의 가격이 저럼한 쇄석다짐말뚝(Granular Compaction Pile Method, 이하 ‘GCP공법’)을 이용한 지반개량 시공사례가 늘고 있는 추세이다.
일반적으로 GCP공법의 시공 과정은 설계심도까지 선단계폐장치(Conic Shoe)가 장착되어진 내경 400㎜의 케이싱을 관입한 후, 그 케이싱에 일회분의 쇄석(직경 400㎜, 높이 3m)을 투입하고 케이싱을 3m 인발한 후 2m를 재관입하여 다짐작업을 실시한다. 다짐작업은 직경 400㎜로 투입된 쇄석이 설계직경 700㎜가 되도록 실시한다. 이 작업을 반복하여 1m씩 쇄석다짐말뚝 작업을 지표면까지 완성한다.
현재 쇄석말뚝의 건전도 평가는 투입한 쇄석의 일회분량 및 관입깊이를 통하여 유추하고 있다. 이러한 간접적인 방법으로는 일정한 직경의 연속적인 구체 형성을 보장할 수 없고, 말뚝내의 결함 발견에도 어려움이 있다.
또한, 쇄석말뚝이 시공된 주변 지반을 굴착하여 육안으로 확인 및 쇄석말뚝 구체내에 보링하여 코어채취(사주절단 유무 확인) 등의 방법을 통해 쇄석말뚝의 설계직경을 확인하였다.
그러나 이러한 간접적인 방법으로는 쇄석말뚝 직경의 변화를 자세히 관찰할 수 없고, 시공된 쇄석말뚝의 손상을 초래할 가능성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 크로스홀 탄성파 시험의 S-파 검측을 통하여 연약지반에 기초로 시공되는 깊이별 쇄석다짐말뚝의 시공직경을 용이하게 확인할 수 있도록 한 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위해서, 본 발명은,
a) 연약지반에 시공된 쇄석다짐말뚝의 양측 지표면에 대응되는 제 1 검측공 및 제 2 검측공이 각각 배치되고, 상기 제 1,2 검측공의 연장선상으로 제 2 검측공과 일정거리 떨어진 지표면에 제 3 검측공이 배치되며, 상기 제 1,2 검측공과 직각되게 교차하는 쇄석다짐말뚝의 양측 접하는 지표면에 대응되는 제 4 검측공 및 제 5 검측공이 각각 배치되도록 쇄석다짐말뚝의 가장자리에 각 검측공을 천공하는 단계;
b) 상기 a)단계에서 제 1,2,3,4,5 검측공 내에 그라우팅재를 주입하고 피브이씨 케이싱을 각각 삽입 설치하는 단계; 및
c) 상기 b)단계에서 피브이씨 케이싱의 설치완료 후, 제 1,2 검측공, 제 2,3 검측공 및 제 4,5 검측공에 탄성파 시험기의 발진자와 감지기를 삽입하고 각 검측공 사이의 매질을 통과하는 S-파의 전단파 속도를 측정하여 깊이별 쇄석다짐말뚝의 시공직경을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 a)단계에서 제 1 검측공 및 제 2 검측공은 쇄석다짐말뚝으로부터 10∼15㎝ 떨어진 지표면에 천공된 것을 특징으로 한다.
상기 a)단계에서 제 4 검측공 및 제 5 검측공은 지표면으로부터 1m 깊이로 천공된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 크로스홀 탄성파 시험를 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법은 각 검측공에서 측정되는 전단파 속도를 통해 깊이별 쇄석다짐말뚝의 형상 및 시공직경을 용이하게 확인할 수 있고, 기존의 간접적인 방법에 의한 검측시 발생하는 말뚝의 손상을 방지할 수 있는 유용한 효과가 제공되는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 크로스홀 탄성파 시험를 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 크로스홀 탄성파 시험를 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법을 나타낸 단면도이며, 그리고 도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 쇄석다짐말뚝의 검측을 위한 탄성파 시험의 발진기와 감지기를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, a) 연약지반에 시공된 쇄석다짐말뚝(10)의 양측 지표면에 대응되는 제 1 검측공(20) 및 제 2 검측공(22)이 각각 배치되고, 제 1,2 검측공(20,22)의 연장선상으로 제 2 검측공(22)과 일정거리 떨어진 지표면에 제 3 검측공(24)이 배치되며, 제 1,2 검측공(20,22)과 직각되게 교차하는 쇄석다짐말뚝(10)의 양측 접하는 지표면에 대응되는 제 4 검측공(26) 및 제 5 검측공(28)이 각각 배치되도록 쇄석다짐말뚝(10)의 가장자리에 각 검측공(20,22,24,26,28)을 천공하는 단계; b) 상기 a)단계에서 제 1,2,3,4,5 검측공(20,22,24,26,28) 내에 그라우팅재(30)를 주입하고 피브이씨 케이싱(32)을 각각 삽입 설치하는 단계; 및 c) 상기 b)단계에서 피브이씨 케이싱(32)의 설치완료 후, 제 1,2 검측공(20,22), 제 2,3 검측공(22,24) 및 제 4,5 검측공(26,28)에 탄성파 시험기의 발진자(40)와 감지기(50)를 삽입하고 각 검측공(20,22,24,26,28) 사이의 매질을 통과하는 S-파의 전단파 속도를 검측하여 깊이별 쇄석다짐말뚝(10)의 시공직경을 판단하는 단계를 포함한다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 쇄석다짐말뚝(10)은 설계도심까지 선단개폐장치가 장착되어진 내경 400㎜의 케이싱을 관입한 후, 그 케이싱에 일회분의 쇄석(직경 400㎜, 높이 6m)을 투입하고 케이싱을 6m 인발한 후 다시 5m를 재관입하여 다짐작업을 실시한다. 다짐작업은 직경 400㎜로 투입된 쇄석이 설계직경 700㎜가 되도록 실시한다. 이 작업을 반복하여 1m씩 쇄석다짐말뚝 작업을 지표면까지 완성하고, 지표면 위에 설계 높이의 복토를 타설하여 시공작업을 완료한다.
상기한 연약지반에 기초로 시공된 쇄석다짐말뚝(10)의 검측을 위해, 쇄석다짐말뚝(10)의 양측 지표면에 대응되는 제 1 검측공(20)과 제 2 검측공(22)을 각각 천공한다.
이때, 제 1,2검측공(20,22)은 시추기(도면에 미도시)에 스틸 케이싱을 장착하여 지반을 천공하고 스틸 케이싱 내에 그라우팅재(30)를 주입한 후, 스틸 케이싱 내에 피브이씨 케이싱(32)을 설치한다. 피브이씨 케이싱(32)의 설치후에는 스틸 케이싱을 회수하여 제 1,2 검측공(20,22)의 설치를 완료한다. 이러한 제 1,2 검측공(20,22)은 복토의 지표면으로부터 쇄석다짐말뚝(10)의 깊이보다 약간 더 깊이 천공된다.
여기서 상기한 그라우팅재(30)는 공벽의 붕괴를 방지하기 위하여 시멘트 반죽(cement paste)에 벤토나이트, 팽창제를 혼합하여 사용한다.
즉, 그라우팅재(30)는 시멘트 40㎏을 기준으로 물 40L, 벤토나이트 10㎏, 팽창제 0.7㎏의 비율로 혼합된다.
또한, 제 1 검측공(20)과 제 2 검측공(22)은 쇄석다짐말뚝으로부터 10∼15㎝ 떨어진 지표면에 천공한다.
즉, 제 1,2 검측공(20,22)을 쇄석다짐말뚝(10)에 바로 접하여 천공하지 않고 일정한 거리를 떨어뜨려 천공하는 것은 쇄석다짐말뚝(10)의 형상이 지반 내에서 어떤 형상으로 시공되어 있는지 알 수 없기 때문에 천공으로 인한 쇄석다짐말뚝(10)의 손상과 그에 따른 부정확한 직경 검측을 피하기 위한 것이다.
반면에, 제 1,2 검측공(20,22)을 쇄석다짐말뚝(10)으로부터 너무 멀리 떨어뜨려 천공하면 크로스홀 시험으로 획득한 탄성파 속도가 실험의 관심 대상인 쇄석재료가 아닌 주변 연역층을 주로 반영하게 되는 결과를 초래할 수 있다.
즉, 탄성파는 매질을 통과시 굴절되는 특성이 있다. 이에 제 1,2 검측공(20,22)을 쇄석다짐말뚝(10)과 멀리 떨어진 위치에 천공할 경우에 쇄석다짐말뚝(10)을 우회하여 정확한 결과를 얻을 수 없으므로, 제 1,2 검측공(20,22)은 쇄석다짐말뚝(10)으로부터 멀리 떨어뜨리지 않는 것이 바람직하다.
따라서 제 1,2 검측공(20,22)은 쇄석다짐말뚝(10)으로부터 10∼15㎝ 떨어진 지표면에 천공되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 쇄석다짐말뚝(10)으로부터 12∼13㎝ 떨어진 지표면에 천공된다.
이어서 상기한 제 1,2 검측공(20,22)의 천공완료 후, 제 1,2 검측공(20,22)의 연장선상으로 제 2 검측공(22)과 일정거리 떨어진 지표면에 제 3 검측공(24)을 천공한다. 이때, 제 3 검측공(24)은 제 2 검측공(22)과 대략 1m 떨어진 지표면에 천공된다. 이러한 제 3 검측공(24)은 연약층의 탄성파 속도를 계측하기 위한 것이다.
여기서 제 3 검측공(24)의 천공과정은 제 1,2 검측공(20,22)과 동일하게 이루어지며, 제 1,2 검측공(20,22)과 비슷한 깊이로 천공된다.
이어서 상기한 제 3 검측공(24)의 천공완료 후, 제 1,2 검측공(20,22)과 직각되게 교차하는 쇄석다짐말뚝(10)의 양측 접하는 지표면에 대응되는 제 4 검측공(26) 및 제 5 검측공(28)을 각각 천공한다.
여기서 제 4,5 검측공(26,28)을 쇄석다짐말뚝(10)의 양측과 접하도록 천공하는 것은 쇄석다짐말뚝(10)의 직경 계산에 사용한 목적으로 쇄석재료만의 탄성파 속도를 계측하기 위한 것이다.
또한, 제 4 검측공(26)과 제 5 검측공(28)은 쇄석다짐말뚝(10)에 밀접하게 복토의 지표면에서 1m 깊이로 천공한다.
이는 제 4,5 검측공(26,28)은 쇄석다짐말뚝(10)만의 전단파 속도(
Figure 112009041369972-PAT00001
)를 측정하기 위한 것으로, 복토의 지표면에서 1m 깊이로 측정한 쇄석다짐말뚝(10)만의 전단파 속도를 가지고 아래의 식(1)을 통하여 구속응력 증가분에 따른 쇄석다짐말뚝(10)의 전단파 속도의 증가분을 외삽하여 구할 수 있다. 따라서 식(1)에 의해 쇄석다짐말뚝(10)만의 전단파 속도를 심도 1m 이후에도 유추할 수 있다.
Figure 112009041369972-PAT00002
한편, 본 발명에 따른 쇄석다짐말뚝(10)의 검측을 위한 탄성파 시험을 수행하기 위해서 도 3a 및 도 3b에 도시된 발진기(40)와 감지기(50)를 갖는 탄성파 시험기를 구비한다.
본 발명에서 제시되는 탄성파 시험기는 본 출원인이 선출원하여 등록받은 등록특허 제0767595호(지반의 강성도 계측을 위한 인홀 탄성파 시험장치)에 자세히 설명되어 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 탄성파 시험기의 발진기(40)와 감지기(50)를 제 1,2 검측공(20,22), 제 2,3 검측공(22,24) 및 제 4,5 검측공(26,28)에 각각 삽입하여 각 검측공(20,22,24,26,28) 사이의 매질을 통과하는 S-파의 전단파 속도를 검측한다.
즉, 제 1,2 검측공(20,22)을 통하여 쇄석다짐말뚝(10)의 시공직경을 확인한다. 이때, 측정되는 전단파는 쇄석다짐말뚝(10)을 통과한 전단파(
Figure 112009041369972-PAT00003
)와 쇄석다짐말뚝(10)과 제 1,2 검측공(20,22) 사이에 존재하는 주변지반의 전단파(
Figure 112009041369972-PAT00004
)가 모두 측정된다.
또한, 제 2,3 검측공(22,24)을 통하여 주변지반의 전단파(
Figure 112009041369972-PAT00005
)를 측정한다. 이는 제 1,2 검측공(20,22)을 통과한 전단파에서 주변지반만을 통과한 전단파 속도를 추출하기 위한 것이다.
또한, 제 4,5 검측공(26,28)을 통하여 쇄석다짐말뚝(10)만의 전단파 속도(
Figure 112009041369972-PAT00006
)를 측정한다. 이때, 제 4,5 검측공(26,28)에서 측정한 쇄석다짐말뚝(10)만의 전단파 속도를 가지고 상술한 식(1)을 통하여 깊이별 쇄석다짐말뚝(10)만의 전단파 속도를 유추할 수 있다.
여기서 각 검측공(20,22,24,26,28)의 검측시 S-파를 사용해야 하는 이유는 쇄석다짐말뚝(10)이 시공되는 연약지반 구간은 지하수를 포함하고 있는 경우가 다반사이다. 지하수면 아래에서 측정되는 전단파는 P-파와 S-파가 있는데, 일반적으로 물의 P-파 속도는 쇄석다짐말뚝(10)의 P-파 속도보다 빠르기 때문에 P-파를 가지고 쇄석다짐말뚝(10)의 시공직경을 검측하기에는 어려움이 있다. S-파(SH-파)를 이용하여 검측하게 되면 서로 반대방향으로 발생시킨 S-파를 중첩시켜 S-파 신호의 초동을 확인할 수 있다. 따라서 지하수위를 포함하고 있는 연약지반 구간에서의 탄 성파 시험에서는 반드시 S-파를 이용하여야 한다.
이어서 상기한 제 1,2 검측공(20,22), 제 2,3 검측공(22,24) 및 제 4,5 검측공(26,28)에서 탄성파 시험기를 이용한 크로스홀 시험을 통해 전단파 속도를 측정하여 각각의 전단파 속도 주상도 또는 전단파 도달 시간을 획득한다. 이때, 제 1,2 검측공(20,22)의 쇄석다짐말뚝(10) 주변의 원지반 전단파 속도가 바로 인접한 제 2,3 검측공(22,24) 단면의 원지반 전단파 속도와 동일하다고 가정한다.
이어서 상기한 제 1,2 검측공(20,22), 제 2,3 검측공(22,24) 및 제 4,5 검측공(26,28)의 깊이에 따른 전단파 속도 정보를 이용하여 아래 식 (4)에서 (7)의 과정을 거쳐 최종적으로 깊이별(z) 쇄석다짐말뚝(10)의 시공직경을 검측 및 평가한다.
Figure 112009041369972-PAT00007
한편, 도 4 내지 도 6에는 본 발명에 따른 크로스홀 탄성파 시험를 이용한 쇄석다짐말뚝의 현장시험을 통해 검측된 결과가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 쇄석다짐말뚝(10)의 검측을 위해, 연약지반에 쇄석다짐말뚝(10)의 설계직경을 700㎜로 시공하였다. 그러나 시공 장비 운용을 위해 단단하게 시공된 성토층에서는 직경을 약 510㎜로 시공하였다. 3조의 크로스홀 시험을 수행하기 위해 제 1,2,3,4,5 검측공(20,22,24,26,28)을 쇄석다짐말뚝(10)의 주변에 시 공하였다. 제 1,2 검측공(20,22)을 통하여 주변지반의 S-파 속도를 측정하고, 제 2,3 검측공(22,24)을 통하여 쇄석다짐말뚝(10)과 주변지반을 통과하는 S-파 속도를 측정하며, 제 4,5 검측공(26,28)을 통하여 쇄석다짐말뚝(10)만의 S-파 속도를 측정하였다.
또한, 쇄석다짐말뚝(10)과 같이 구성입자들이 화학적 고결작용이나 점착력 등에 의해 결속되지 않은 재료는 재료의 강성이 구속응력에 크게 영향을 받아 매설 깊이에 따른 S-파 속도가 다르다. 따라서 깊이에 따른 구속응력 증가를 추정하여 S-파 속도 주상도를 구한다. 제 4,5 검측공(26,28)을 이용하여 0.8m 깊이까지 쇄석다짐말뚝(10)만의 S-파 속도를 실측하여 구속응력 영향계수(
Figure 112009041369972-PAT00008
: log-log 좌표에서 유효응력증가에 다른 S-파 속도의 증가 기울기)를 0.28로 결정하였다. 이는 지표면에서 0.3m까지 측정된 S-파 속도가 489~258m/sec로 아주 큰 값을 보였는데, 크로스홀 시험을 위한 시추 당시 그라우팅재(30)가 지나치게 유입되어 쇄석과 고결작용을 일으켰기 때문이다. 유효응력구속은 쇄석의 단위중량을 이용하여 결정하였다. 결정된 구속응력 영향계수를 식(1)을 이용하여 0.8m 이후의 S-파 속도를 도 4와 같이 외삽하였다. 이때,
Figure 112009041369972-PAT00009
과
Figure 112009041369972-PAT00010
는 0.8m의 값을 이용하였다.
또한, 쇄석다짐말뚝(10) 주변지반의 S-파 속도를 측정하기 위하여 제 2,3 검측공(22,24)에서 크로스홀 시험을 수행하였다. 정방향과 역방향 신호(이하 ‘양방향 신호’)를 깊이별로 중첩하여 배열하고, 신호의 “나비날개”부분을 음영처리 하였다. 음영처리 부분은 모래층 위에 놓여진 4m 깊이의 연약 점토층의 전체 강성 분포를 나타내고 있다. 각 깊이에서의 S-파 초기도달시간은 양방향 신호를 중첩하여 S-파 신호의 나비날개 형태를 이용하여 결정하였다. 주변지반의 S-파 속도 주상도는 상술한 쇄석의 S-파 속도와 함께 도 4에 도시하였다.
또한, 쇄석다짐말뚝(10) 사이의 S-파 도달 시간을 측정하기 위하여 제 1,2 검측공(20,22)에서 크로스홀 시험을 수행하였다. 제 1,2 검측공(20,22)의 깊이 5.6m 지하수 아래에서 특정한 전형적인 P-파와 S-파의 신호에서 간극수를 통과한 P-파가 S-파보다 먼저 도달하여 잔류하고, 뒤따라 쇄석의 입자를 통해 전달된 P-파 신호가 겹쳐졌다. 따라서 두 P-파 신호가 중첩되어 쇄석의 입자를 통과하여 전달된 P-파의 초기도달시간을 식별하기가 매우 어렵다. 반면에 S-파 신호에서는 양방향의 극성 반전으로 생성되는 S-파의 나비날개 형태로부터 S-파 도달시간을 식별할 수 있다. 물을 통과하여 먼저 도달한 P-파의 극성은 발진의 방향을 반전하여도 변화지 않으므로 S-파 도달 시간 결정에 도움이 되고 있다. 이러한 특성으로 S-파는 지하수위 아래에 존재하는 입자간 결속이 없는 재료의 강성 측정에 이용할 수 있는 유일한 탄성파이다. 각 S-파 도달시간은 도 5에 나타내었다.
또한, 쇄석다짐말뚝(10)의 직경(D)은 각 깊이별 S-파의 전달거리(L), S-파의 도달시간(
Figure 112009041369972-PAT00011
), 쇄석다짐말뚝(10)만의 S-파 속도(
Figure 112009041369972-PAT00012
), 주변지반의 S-파 속도(
Figure 112009041369972-PAT00013
)을 이용하여 아래의 식(2)로 계산하였다.
Figure 112009041369972-PAT00014
여기서, L은 크로스홀 시험을 수행한 제 1,2 검측공(20,22) 사이의 거리이 고,
Figure 112009041369972-PAT00015
은 도 5의 거리 L을 통과한 S-파의 거리이다.
Figure 112009041369972-PAT00016
와
Figure 112009041369972-PAT00017
는 도 4에 각각 나타나 있는 쇄석만의 S-파 속도와 주변지반의 S-파 속도이다.
상기한 쇄석다짐말뚝(10)은 도 6에 도시된 바와 같이, 좌우대칭이라는 가정 하에 계산한 직경으로부터 말뚝의 윤곽을 나타내었다. 쇄석다짐말뚝(10)은 깊이 4m까지 연약점토층에서 목표 직경이 700mm보다 다소 크게 확장되었으며, 점토층 아래(4m)에서는 목표치보다 약간 작다. 계산된 직경으로부터 계산한 부피는 약 2.4㎡이고, 실제 투입된 쇄석의 부피는 2.7㎥으로 계산된 쇄석의 부피와는 약 10%정도의 차이를 보인다. 이 차이는 시공 중 지표에 흘러넘친 쇄석의 양과 다짐에 의해 쇄석의 밀도 증가와, 쇄석다짐말뚝(10)만의 S-파 속도 추정의 불확실성으로 기인한 것으로 보인다.
또한, 쇄석다짐말뚝(10)의 시공은 보통 N치 8-12에서 종료되는 것을 알 수 있고, 깊이 4-5m 부근 전단파 속도가 크게 측정되고 쇄석다짐말뚝(10) 직경이 다소 작게 평가되어 원지반의 전단파 속도가 크게 계측된 것으로 미루어 원지반 자체가 단단하기 때문에 쇄석다짐말뚝(10)의 직경이 작게 시공됨을 알 수 있었다.
또한, 쇄석다짐말뚝(10)의 시공 깊이가 6m임을 확인하고, 전단파 속도를 이용한 직경을 검측한 결과가 거의 0의 값을 보여 시공 직경 검측에 매우 타당한 접근 방법이었음을 알 수 있었다.
또한, 복토를 제외한 원지반 깊이의 검측된 직경이 쇄석다짐말뚝(10)의 설계직경을 만족함을 전단파 속도의 계측으로 확인할 수 있었다.
그 결과, 크로스홀 시험을 이용한 S-파 검측을 통해 쇄석다짐말뚝(10)의 시공직경을 확인할 수 있었다.
이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 크로스홀 탄성파 시험를 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법을 나타낸 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 크로스홀 탄성파 시험를 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법을 나타낸 단면도,
도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 쇄석다짐말뚝의 검측을 위한 탄성파 시험의 발진기와 감지기를 나타낸 단면도, 그리고
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 크로스홀 탄성파 시험를 이용한 쇄석다짐말뚝의 현장시험을 통해 검측된 결과를 나타낸 도면이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10: 쇄석다짐말뚝 20: 제 1 검측공
22: 제 2 검측공 24: 제 3 검측공
26: 제 4 검측공 28: 제 5 검측공
30: 그라우팅재 32: 피브이씨 케이싱
40: 발진기 50: 감지기

Claims (3)

  1. a) 연약지반에 시공된 쇄석다짐말뚝(10)의 양측 지표면에 대응되는 제 1 검측공(20) 및 제 2 검측공(22)이 각각 배치되고, 상기 제 1,2 검측공(20,22)의 연장선상으로 제 2 검측공(22)과 일정거리 떨어진 지표면에 제 3 검측공(24)이 배치되며, 상기 제 1,2 검측공(20,22)과 직각되게 교차하는 쇄석다짐말뚝(10)의 양측 접하는 지표면에 대응되는 제 4 검측공(26) 및 제 5 검측공(28)이 각각 배치되도록 쇄석다짐말뚝(10)의 가장자리에 각 검측공(20,22,24,26,28)을 천공하는 단계;
    b) 상기 a)단계에서 제 1,2,3,4,5 검측공(20,22,24,26,28) 내에 그라우팅재(30)를 주입하고 피브이씨 케이싱(32)을 각각 삽입 설치하는 단계; 및
    c) 상기 b)단계에서 피브이씨 케이싱(32)의 설치완료 후, 제 1,2 검측공(20,22), 제 2,3 검측공(22,24) 및 제 4,5 검측공(26,28)에 탄성파 시험기의 발진자(40)와 감지기(50)를 삽입하고 각 검측공(20,22,24,26,28) 사이의 매질을 통과하는 S-파의 전단파 속도를 검측하여 깊이별 쇄석다짐말뚝(10)의 시공직경을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 a)단계에서 제 1 검측공(20) 및 제 2 검측공(22)은 쇄석다짐말뚝(10)으로부터 10∼15㎝ 떨어진 지표면에 천공된 것을 특징으로 하는 크로스홀 탄성파 시 험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 a)단계에서 제 4 검측공(26) 및 제 5 검측공(28)은 지표면으로부터 1m 깊이로 천공된 것을 특징으로 하는 크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 검측방법.
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