KR20130092000A

KR20130092000A - 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법

Info

Publication number: KR20130092000A
Application number: KR1020120013420A
Authority: KR
Inventors: 주재우; 박종범; 박현수
Original assignee: 순천대학교 산학협력단
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2013-08-20

Abstract

본 발명은 샌드매트를 복층구조로 시공하되 연약지반층인 원지반 상부 및 샌드매트와 샌드매트 층 사이에 국부적인 침하방지 및 전단파괴의 안정성을 증대시키기 위한 토목섬유를 각각 포설함으로써 샌드매트층의 두께감소와 장비의 주행성을 확보할 수 있고 1층구조에 비해 지지력을 현격하게 증대시킬 수 있도록 한 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법은, a) 원지반 상에 제 1 토목섬유층을 포설하는 단계와, b) 상기 제 1 토목섬유층 상에 제 1 샌드매트층을 성토하는 단계와, c) 상기 제 1 샌드매트층 상에 제 2 토목섬유층을 포설하는 단계 및 d) 상기 제 2 토목섬유층 상에 제 2 샌드매트층을 성토하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법{CONSTRUCTION METHODS OF SAND MAT HAVING MULTI - LAYER STRUCTURE}

본 발명은 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샌드매트를 복층구조로 시공하되 연약지반층인 원지반 상부 및 샌드매트와 샌드매트 층 사이에 국부적인 침하방지 및 전단파괴의 안정성을 증대시키기 위한 토목섬유를 각각 포설함으로써 샌드매트층의 두께감소와 장비의 주행성을 확보할 수 있고 1층구조에 비해 지지력을 현격하게 증대시킬 수 있도록 한 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법에 관한 것이다.

국내의 산업단지는 2000년 493개에서 2011년 현재 915여개에 이르러 지난 10년간 거의 2.0배나 증가하였으며, 이중 국가산업단지는 40개로서 전체면적의 60%를 차지하고 있다. 이러한 산업단지는 국내 연안에 대다수가 분포하고 있으며, 대부분 지리적 특성상 연약지반을 대상으로 개발되고 있다. 연약지반은 구조물의 기초지반으로 충분한 지내력을 가지고 있지 않은 지반을 말하는 것으로 자연상태의 지반에 놓이는 하중의 크기가 매우 작은 경우 지반의 강도가 크지 않더라도 하중을 지지할 수 있는 상대적인 개념으로서 물리적으로 명확하게 정의하기는 쉽지 않다. 따라서 연약지반은 지반의 강도에 따라 결정되는 것이 아니라 그 지반위에 계획된 구조물과의 상대적인 관계에서 결정된다.

특히 광양만권의 개발지구면적은 85.72km²로 전국 산단의 14.7%를 차지하고 있으며, 현재 광양만권 진행중인 산업단지는 18.35km²이다. 광양만권을 비롯하여 여수산단과 율촌산단 등 대부분 개발사업에서 산업단지와 배후부지 조성 그리고 컨테이너 부두건설을 위해 연약지반에 대한 대책공법을 적용하여 시공하였다. 연약지반에 적용된 표층처리공법은 국내에서 가장 많이 적용되고, 시공경험도 많은 토목섬유 매트, 복토 그리고 수평배수층으로 구성되는 복토방식을 선정하여 시공하였다.

지금까지 장비진입을 위한 주행성은 포설장비와 덤프트럭하중의 중량화 그리고 준설매립에 따른 초연약지반의 조성으로 인하여 복토층의 두께가 점차적으로 증가하는 현상이 발생되었다. 이로 인하여 토목섬유 매트에 하중이 균등하게 작용하지 못함으로서 매트가 파손되고 장비의 함몰과 동시에 연약점토가 유출되는 문제를 발생시켰다. 이와 같이 연약지반 위에 구조물이 건설되는 경우가 많아짐에 따라 연약지반의 표층처리공법은 단지조성사업에서 효율적인 지반개량을 위해 매우 중요한 설계요소가 되었다. 그 중 연약지반상에 적당한 두께, 일반적으로 0.5~2.0m정도로 포설하는 모래매트로서 모래매트를 포설하기 전에 기초지반상에 보강매트를 설치하는 공법이 샌드매트(sand-mat)공법이다. 특히 샌드매트공법은 건설기자재의 반입과 주행시 건설장비의 주행성확보와 연약층의 배수를 위한 상부 배수층 역할 그리고 성토층의 지하 배수층이 되어 성토내의 수위저하를 시킴으로서 소정의 지지력을 얻을 수 있는 가장 널리 적용되고 있는 표층처리공법이다. 샌드매트공법은 독단적인 공법 적용보다는 주로 연직배수공법인 sand drain공법, pack drain공법 그리고 paper drain공법과 병행하여 적용되고 있다.

연약지반은 단기간 내에 목표하는 지반강도를 얻기 위해서는 이에 대한 많은 대책공법이 요구되고 있으며, 공기를 단축하기 위한 대책공법의 처리기간은 경제적인 시공을 위한 중요한 요인으로 작용하고 있다. 그러나 연약지반에서는 많은 지반 공학적인 문제점이 발생하며, 특히 연약지반의 약한 지지력으로 인해 시공장비 등의 주행성이 부족하여, 시공장비의 조기투입이 어렵고, 설사 투입이 되더라도 시공 시 하부지반의 교란으로, 안전사고가 발생하기 쉬워 침하 및 안정과 관련한 시공관리가 어려운 실정이다.

따라서 연약지반을 개량하기 위한 장비진입이 무엇보다 우선시 고려되어야 하며, 이를 위한 샌드매트공법의 두께는 현장지반의 특성을 고려하지 않고 콘이나 베인시험에 의한 경험적인 공식에 의해 설계되고 있는 실정이다. 또한 연약지반을 개량을 위한 장비는 나날이 중량화되어 가고 있으며, 개량심도 또한 증대되고 있다. 물론 연약지반에 포설하는 토목섬유의 강도를 크게 적용하고, 샌드매트층의 두께가 커지면 지지력은 더욱 커질 것이다. 하지만 연약지반의 강도와 현장여건 그리고 사용하는 구조물의 특성 및 장비의 최대하중 등을 고려하여 샌드매트의 두께나 사용 토목섬유의 종류를 결정해야 할 것이다.

이와 같이 지금까지 연약지반의 표층처리공법으로 가장 보편적으로 적용되는 샌드매트공법 설계시 1층구조 샌드매트에 관한 지지력에 관한 연구는 많은 진전이 있으나 투수성의 저하, 비 배수상태 유지 및 이에 따른 침하지연으로 공기가 지연될 뿐만 아니라 또한 최근 4대강 사업과 같이 천연자원을 무리하게 사용함에 따라 공사비가 지연되는 문제점이 있었다.

그리고 2층구조 샌드매트공법도 실제 시공되고 있으나 2층 토목섬유는 샌드매트층의 두께감소 또는 장비의 주행성을 확보하기 위한 보강용으로 이용되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명의 목적은 복층구조로 이루어진 샌드매트의 효율적인 설계방안 및 지지력 증가에 의한 장비진입의 안정성을 확보하는데 있는 것으로 즉, 토목섬유를 연약지반층인 원지반 그리고 샌드매트층 중간에 포설하여 지지력을 증가시키고, 국부적인 침하방지 및 전단파괴의 안정성을 증대시키고자 샌드매트층의 토목섬유를 추가 포설한 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 a) 원지반 상에 제 1 토목섬유층을 포설하는 단계와, b) 상기 제 1 토목섬유층 상에 제 1 샌드매트층을 성토하는 단계와, c) 상기 제 1 샌드매트층 상에 제 2 토목섬유층을 포설하는 단계 및 d) 상기 제 2 토목섬유층 상에 제 2 샌드매트층을 성토하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법은 복층구조로 이루어진 샌드매트의 효율적인 설계방안 및 지지력 증가에 의한 장비진입의 안정성을 확보하기 위한 것으로 즉, 토목섬유를 원지반 그리고 샌드매트층 중간에 포설하여 지지력을 증가시키고, 국부적인 침하방지 및 전단파괴의 안정성을 증대시킬 수 있는 탁월한 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 의해 시공된 복층구조를 갖는 샌드매트의 순서도.
도 2는 본 발명에 의해 시공된 복층구조를 갖는 샌드매트의 단면도.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명에 의해 시공된 복층구조를 갖는 샌드매트의 순서도가 도시되고, 도 2에는 본 발명에 의해 시공된 복층구조를 갖는 샌드매트의 단면도가 도시된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법은 a) 원지반(10) 상에 제 1 토목섬유층(20)을 포설하는 단계와, b) 상기 제 1 토목섬유층(20) 상에 제 1 샌드매트층(30)을 성토하는 단계와, c) 상기 제 1 샌드매트층(30) 상에 제 2 토목섬유층(40)을 포설하는 단계 및 d) 상기 제 2 토목섬유층(40) 상에 제 2 샌드매트층(50)을 성토하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 연약지반층인 원지반(10) 상에 제 1 토목섬유층(20)을 포설한다(단계 S100). 여기에 사용되는 토목섬유는 종래기술에 따른 토목섬유 중에서 선택적으로 사용되는데 이때 전술한 토목섬유는 추후에 설명될 제 1 샌드매트층(30) 성토 단계 전, 원지반(10) 상에 포설하여 상부에 가해지는 하중의 지지력을 향상시키고, 성토재와 원지반(10)의 재료분리에 의한 국부적인 침하를 방지하며 지반의 변형으로 유발된 하중을 매트의 강성으로 경감시키며 지반을 안정시킴으로써 안정적인 성토작업을 도모하는 역할을 하게 된다. 또한 전술한 제 1 토목섬유층(20)의 하부에는 합성섬유필터가 선택적으로 사용될 수도 있다.

전술한 바와 같이 제 1 토목섬유층(20) 포설이 종료되면 제 1 토목섬유층(20) 상에 1m 내외의 두께로 모래를 성토하여 제 1 샌드매트층(30)을 형성한다(단계 S200). 이때 전술한 제 1 샌드매트층(30)은 원지반(10) 상에 성토되어 건설 기자재의 반입이나 주행시 시장성을 확보하기 위한 역할을 하는 것으로 샌드매트 공법시 사용되는 샌드 드레인 등의 지반개량에서 지반의 압밀 배수경로의 역할도 추가적으로 수행하게 된다. 이와 같은 제 1 샌드매트층(30) 형성에 사용되는 모래의 종류나 성토방법은 종래기술에 따른 모래의 종류 및 성토방법과 동일한 것으로 하여 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 전술한 바와 같이 제 1 샌드매트층(30)의 성토가 종료되면 제 1 샌드매트층(30) 상에 제 2 토목섬유층(40)을 포설한다(단계 S300). 여기에 사용되는 토목섬유는 전술한 제 1 토목섬유층(20)과 마찬가지로 종래기술에 따른 토목섬유 중에서 선택적으로 사용되는데, 이때 전술한 토목섬유는 추후에 설명될 제 2 샌드매트층(50) 성토 단계 전, 제 1 샌드매트층(30) 위에 포설하여 상부에 가해지는 하중의 지지력을 향상시키고, 성토재와 원지반(10)의 재료분리에 의한 국부적인 침하를 방지하며 지반의 변형으로 유발된 하중을 매트의 강성으로 경감시키고 지반을 안정시킴으로써 안정적인 성토작업을 도모하는 역할을 하게 된다. 또한 전술한 제 2 토목섬유층(40)의 하부에는 합성섬유필터가 선택적으로 사용될 수도 있다.

그리고 전술한 바와 같이 제 2 토목섬유층(40) 포설이 종료되면 제 1 토목섬유층(20) 상에 1m 내외의 두께로 모래를 성토하여 최종적으로 제 2 샌드매트층(50)을 형성한다.(단계 S400) 이때 전술한 제 2 샌드매트층(50)은 제 1 샌드매트층(30) 상에 성토되어 건설 기자재의 반입이나 주행시 시장성을 추가적으로 확보하기 위한 역할을 하는 것으로 전술한 제 1 샌드매트층(30)과 마찬가지로 샌드매트 공법시 사용되는 샌드 드레인 등의 지반개량에서 지반의 압밀 배수경로의 역할을 추가적으로 수행하게 된다. 이와 같은 제 2 샌드매트층(50) 형성에 사용되는 모래의 종류나 성토방법은 종래기술에 따른 모래의 종류 및 성토방법과 동일한 것으로 하여 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법에 대한 실내모형실험에 대해 상세하게 설명한다.

전술한 실내모형실험은 연약한 모형지반을 실험조건에 따라 동일한 함수비로 제작하였으며, 연약지반 위에 토목섬유를 포설한 후 샌드매트층을 소정의 상대밀도로 일정하게 포설하였다. 또한 토목섬유는 실험조건에 따라 샌드매트와 샌드매트층 사이에 포설하였으며, 기초지반을 조성한 후 약 3일 정도의 지반을 안정화시킨 후 재하판을 이용하여 하중을 증가시켰다. 또한 실내모형실험은 샌드매트층의 두께와 재하판의 크기 그리고 토목섬유에 가하는 인장력의 크기와 토목섬유 층수 등을 변수로 하여 모형실험을 실시하였다.

모형실험장치는 그림. 1.1과 같이 모형토조, 재하대, 재하장치, 다중체낙하장치, Data Logger 등으로 구분할 수 있으며, 평면변형조건으로 실험할 수 있는 장치이다. 토조크기는 폭 120cm, 길이 30cm, 최대높이 70cm이며, 토조의 양 측벽은 2cm두께의 투명아크릴을 사용하여 제작하였으며, 실험도중 측면에서 발생하는 마찰저항을 없애기 위하여, 실리콘 그리이스를 사용하였다. 현장 여건과 비슷한 조건을 만들기 위해, 인위적으로 토목섬유에 인장력을 가해 줄 수 있는 롤러를 부착하여, 미리 토목섬유에 소정의 인장력이 가해진 상태에서의 재하시험을 행할 수 있도록 하였다. 사진 1.1과 사진 1.2는 인장력을 가하는 장치를 보여주고 있다. 모형토조 좌우에는 토목섬유에 인장력을 가할 수 있는 장치를 고안하여 설치하였다.

사진. 1.1 인장력 테스트 장치

그림. 1.1 재하 실험장치 모델

그림. 1.2 모형토조의 재하실험 장치 모델

사진. 1.2 토목섬유의 인장력 테스트 장치의 측면도

사진. 1.3 토목섬유의 인장력 테스트 장치의 평면도

모형지반제작시 사용한 재료는 여수시 율촌공단현장내에서 채취한 준설매립토를 사용하였다. 토목섬유 보강재료는 제품으로 직포 5 t/m를 이용하였으며, 샌드매트는 주문진 표준사를 이용하였다. 준설매립토의 물리적 특성과 토목섬유의 제품특성 및 주문진 표준사의 물리적 특성은 다음 표 1.1, 표 1.2, 표 1.3과 같다.

표 1.1 준설 매립토의 물리적 성질

표 1.2 토목섬유사의 제품특성

표 1.3 주문진 표준사의 물리적 특성

모형실험은 매번 같은 실험조건을 만들기 위해 동일한 조건의 연약지반을 조성해야 한다. 모형지반제작은 준설토를 이용하였으며, 실내모형실험은 모형토조를 제작하여 토목섬유와 샌드매트 두께에 따라 실시하였다. 다음은 모형지반제작과 재하시험을 모형실험 순서에 따라 나타낸 것이다.

가. 채취해 온 준설토를 대형 용기에 저장한다.

나. 대형용기에 저장된 시료에 대하여 함수비를 측정하여 측정된 함수비의 정도에 따라 100% 함수비가 되도록 물을 첨가 또는 자연건조시킨 후 사진 1.4와 같이 교반시켜 균일한 시료를 제작한다.

다. 함수비 100%가 되도록 인위적으로 조제된 시료를 사진 1.5와 같이 모형토조에 투입하여, 모형토조내에 연약지반을 40cm의 높이로 제작한다.

라. 연약한 모형지반을 제작한 후 약 3일정도 안정화 시킨 후 실험조건에 따라 재하시험을 실시한다.

마. 연약한 모형지반상에 사진 1.6과 같이 토목섬유를 포설한다. 토목섬유는 실험조건에 적합하게 여유길이를 고려하여 재단하고, 인장력은 토목섬유 고정장치에 연결된 재하판를 이용하여 소정의 무게를 얹는다(사진 1.7 참조).

바. 포설된 토목섬유상에 샌드매트층을 형성하는 경우에는 사진 1.7과 같이 다중체낙하법을 이용하여 상대밀도 90%로 균일한 샌드매트층이 되도록 조성한다.

사. 침하에 따른 샌드매트층의 침하 및 변형형태를 파악하기 위해 색사를 사진. 1.8과 같이 아크릴판 전면에 일정한 두께로 포설한다.

아. 2층 토목섬유 보강실험의 경우 샌드매트층위에 토목섬유를 다시 포설한 후 다중체 낙하장치를 이용하여 균일한 샌드매트층을 소정의 두께로 조성한다.

자. 재하판은 폭에 따라 길이방향으로 정중앙에 정치시킨 후 사진 1.9와 같이 1mm/min으로 재하시킨다. 재하시간은 침하량이 100mm일때까지 지속한다.

차. 실험이 끝난 후 샌드매트층과 함께 연약점토 표층을 10cm 걷어내고 부족한 물량만큼 점토를 투입한 후 함수비 100%로 재현하여 충분히 교반시킨다.

사진. 1.4 준설토 교반

사진. 1.5 모형토조 내 투입

사진. 1.6 연약한 모형지반상에 토목섬유를 포설

사진. 1.7 다중체낙하법을 이용하여 균일한 샌드매트층 조성

사진. 1.8 색사를 아크릴판 전면에 일정한 두께로 포설

사진. 1.9 재하판을 1mm/min으로 재하

내모형토조 실험은 재하판의 폭, 샌드매트의 두께, 토목섬유의 구속인장력, 토목섬유 보강유무 등의 변수로 하여 실내실험을 계획하고 실험하였다.

모형실험은 표 1.4와 같이 크게 4가지 종류로 분류할 수 있다. 연약지반상 재하조건과 연약지반상 토목섬유를 포설한 후 재하하는 조건 그리고 샌드매트를 포설한 후 재하하는 조건과 샌드매트층을 2층으로 즉 토목섬유소정의 높이가 추가 포설하여 재하하는 조건 등 총 4가지의 경우로 구분하여 실시하였다. 즉 실험종류 4가지 조건은 그림 1.3과 같이 재하조건에 따라 도식화하여 나타냈다. 모형실험을 종료한 후 연약지반의 거동을 관찰하기 위해 부분적으로 색사를 이용하여 관찰하였으며, 사진촬영을 실시하였다. 사진. 1.10은 Case 1에 해당되는 무보강 모형실험을 실시한 후 촬영한 것이며, 사진. 1.11은 Case 2에 해당되는 조건으로 연약지반상 토목섬유 1장을 포설하여 재하종료 후 촬영한 것이다. Case 1의 경우 재하판이 그대로 관입되는 파괴형태를 보이고 있으며, Case 2의 경우에는 토목섬유의 장력에 의한 막효과로 인하여 국부전단파괴의 형태로 파괴된 것으로 판단된다.

그리고 사진. 1.12와 사진. 1.13은 Case 3에 해당되는 실험조건으로 1층보강 샌드매트 모형실험 종료후 촬영한 것이며, 사진. 1.14와 사진. 1.15는 Case 4에 해당되는 실험조건으로 2층보강 샌드매트 모형실험 종료후 촬영한 것이다. 1층과 2층모형실험결과 침하량이 증가할수록 연약지반의 점토가 주변으로 융기되며, 토목섬유는 융기현상을 억제하는 막효과를 발휘하여 지지력을 더욱 증가시키는 것으로 평가된다.

표 1.4 모형실험 분류표

그림. 1.3 4가지 실험종류의 조건에 따른 재하조건의 도식화

사진. 1.10 무보강 모형실험(Case 1)

사진. 1.11 연약지반상 토목섬유 1장을 포설하여 재하종료 후 촬영(Case 2)

사진. 1.12 1층보강 샌드매트 모형실험 종료후 촬영

(Case 3, N=1, d=5cm)

사진. 1.13 1층보강 샌드매트 모형실험 종료후 촬영

(Case 3, N=1, d=15cm)

사진. 1.14 2층보강 샌드매트 모형실험 종료후 촬영

(Case 4, N=2, d=10cm)

사진. 1.15 2층보강 샌드매트 모형실험 종료후 촬영

(Case 4, N=4, d=20cm)

실험방법은 먼저 연약지반을 균일하게 40cm두께로 조성한 후 무보강 재하실험을 행하였으며, 연약지반상에 다시 토목섬유를 포설한 후 재하대에 재하추를 올려 토목섬유의 인장구속력을 5, 10, 15, 20kgf으로 변화시켜가며 재하실험을 행하였다. 그리고 토목섬유상에 샌드매트층은 다중체 낙하법으로 상대밀토 90%로 균일하게 형성하였으며, 여기서 샌드매트층의 두께를 5cm, 10cm, 15cm, 20cm로 달리하여 재하시험을 수행하였다. 재하판은 각각 10ㅧ29cm와 20ㅧ29cm 등 두 종류를 사용하였고, 재하실험은 재하하중 및 침하를 동시에 측정하였으며, 하중재하속도는 약 1mm/min으로 하였다.

그림. 1.4 Schematic drawings of multiple sieving pluviation apparatus

이와 같이 모형실험은 보강재 사용여부, 재하판의 크기, 샌드매트층의 두께, 보강재에 작용시키는 인장구속력의 크기 등 실험조건을 다양하게 변화시켰으며, 이러한 변수들이 지지력의 크기에 어떤 영향을 미치는가를 분석하고자 하였다.

표 1.5는 1층 모형실험의 조건으로 총 20가지 경우 수로 실험내용을 계획하였으며, 표 1.6은 2층 모형실험의 조건으로 총 12가지 경우 수로 실험내용을 계획하였다. 재하시험중에 아크릴판을 통하여 침하되는 거동을 관찰하였으며, 특히 재하시 색사의 거동을 확인함으로써 침하 및 파괴형태를 분석 할 수 있었다. 그리고 그림. 1.5는 1층 모형실험조건을 도식화한 것이며, 그림. 1.6은 2층 모형실험조건을 도식화한 것이다.

표 1.5 1층 모형실험의 조건

표 1.6 2층 모형실험의 조건

그림. 1.5 1층 모형실험조건

그림. 1.6 2층 모형실험조건

이상에서와 같은 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법에 대한 실내모형실험을 통해 증명된 1층구조와 2층구조 샌드매트의 지지력을 비교한 결과는 다음과 같다.

1층구조 샌드매트에 비해 2층구조 샌드매트는 모래층의 중간에 토목섬유가 1층 더 포설되어 있다. 따라서, 똑같은 두께라 하더라도 2층구조의 경우가 더 큰 지지력을 갖는 것으로 예측할 수가 있다. 그림 1.7, 그림. 1.8, 그림 1.9은 두께d가 각각 10cm, 15cm, 20cm일 때, 1층구조와 2층구조에 대해서 침하량과 지지력과의 관계를 나타낸 것이다. 두께 10cm의 경우 차이가 크지는 않지만, 두께 15cm와 20cm의 경우는 큰 차이를 보였다.

극한지지력으로 가정된 으로 비교하여 보면 10cm의 경우 약 34%의 지지력 증가가 있었고, 15cm와 20cm의 경우는 75%, 90%라는 상당히 큰 지지력증가가 실험결과 도출되었는데, 이는 즉 중간에 포설된 토목섬유가 지지력증가에 매우 큰 역할을 하고 있음을 말해주고 있는 것이다.

그림. 1.7 두께d가 각각 10cm일 때, 1층구조와 2층구조에 대한

침하량 및 지지력의 관계(B=10cm, d=10cm, N=1, N=2, T=0kgf)

그림. 1.8 두께d가 각각 15cm일 때, 1층구조와 2층구조에 대한

침하량 및 지지력의 관계(B=10cm, d=15cm, N=1, N=2, T=0kgf)

그림. 1.9 두께d가 각각 20cm일 때, 1층구조와 2층구조에 대한

침하량 및 지지력의 관계(B=10cm, d=20cm, N=1, N=2, T=0kgf)

그림. 1.10은 무보강 지반, 1층구조 샌드매트에서 두께가 5cm, 그리고 2층구조 샌드매트에서 두께 d가 10cm, 20cm인 경우 4종류의 시험결과 비교한 것이다. 무보강에 비해 1층구조 및 2층구조의 지지력은 월등하게 큼을 알 수 있었다. 그리고, 1층구조에 비해 역시 2층구조가 대단히 큰 지지력을 보이고 있다.

즉, 대략 200%에서 500%까지 지지력이 증가하는 효과를 나타내고 있음을 알 수 있다.

그림. 1.10 무보강 지반, 두께가 d가 5cm인 1층구조 샌드매트 및 두께 d가 10cm, 20cm인 2층구조 샌드매트의 시험결과 비교

(B=10cm, N=1(d=5cm), N=2(d=10cm, d=20cm), T=0kgf)

10 : 원지반
20 : 제 1 토목섬유층
30 : 제 1 샌드매트층
40 : 제 2 토목섬유층
50 : 제 2 샌드매트층

Claims

a) 원지반(10) 상에 제 1 토목섬유층(20)을 포설하는 단계;
b) 상기 제 1 토목섬유층(20) 상에 제 1 샌드매트층(30)을 성토하는 단계;
c) 상기 제 1 샌드매트층(30) 상에 제 2 토목섬유층(40)을 포설하는 단계; 및
d) 상기 제 2 토목섬유층(40) 상에 제 2 샌드매트층(50)을 성토하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법.
제1항에 있어서, 상기 제1샌드매트층(30) 또는 제2샌드매트층(50)의 어느 하나 이상의 하부에 합성섬유필터가 사용된 것을 특징으로 하는 복층구조를 갖는 샌드매트의 시공방법.