WO2018151583A1 - 고밀도 폴리우레탄을 이용한 연약지반 개량공법 - Google Patents

고밀도 폴리우레탄을 이용한 연약지반 개량공법 Download PDF

Info

Publication number
WO2018151583A1
WO2018151583A1 PCT/KR2018/002104 KR2018002104W WO2018151583A1 WO 2018151583 A1 WO2018151583 A1 WO 2018151583A1 KR 2018002104 W KR2018002104 W KR 2018002104W WO 2018151583 A1 WO2018151583 A1 WO 2018151583A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
soil
soft ground
ground
constructing
layer
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/002104
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이기승
이인형
이기준
정복선
방태영
Original Assignee
에이치엔티환경건설개발(주)
이기승
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치엔티환경건설개발(주), 이기승 filed Critical 에이치엔티환경건설개발(주)
Publication of WO2018151583A1 publication Critical patent/WO2018151583A1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/24—Prefabricated piles
    • E02D5/30—Prefabricated piles made of concrete or reinforced concrete or made of steel and concrete
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/62—Compacting the soil at the footing or in or along a casing by forcing cement or like material through tubes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00—Materials
    • E02D2300/0085—Geotextiles

Definitions

  • the present invention relates to a soft ground improvement method, and more particularly, to a soft ground improvement method that can secure the required bearing capacity in the ultra soft ground, prevent lateral deformation, and secure economic and environmental properties.
  • Ultra-soft ground is a ground that cannot support the upper structure, which means the ground has weak ground strength, excessive settlement and lateral deformation, and the shear strength is small, N value is less than 2 and qu value is less than 2.
  • the soil that constitutes super soft ground is mainly soft clay, fine soil such as silt, organic soil, etc.
  • Super soft ground is saturated ground with small strength, low compressibility and small permeability. Therefore, when the soil is excavated or excavated from the ground to the construction surface, it is difficult to run the equipment due to lack of required bearing capacity, ground subsidence, and lateral flow, so it takes a long time and severely destroys the ground. It is a ground to establish measures for improvement and reinforcement methods.
  • it is constructed by stirring while injecting a stabilizer while lowering the excavator to an excavation depth within a short time, and injecting a stabilizer while drawing the excavator again.
  • the above-described method which is commonly used for improving super soft ground, may generate voids in the ground by agitating the stirring blade several times while the stabilizer is injected into the ground, which lowers the strength of the ground. Can cause problems.
  • cement is mainly used as a stable treatment material, and when used to reinforce the seabed or dredged landfill, by changing the environment by the strong alkalinity of the cement, ecosystems such as the growth and aquaculture of marine plants or organisms There was a problem that can cause serious environmental problems, such as causing a big problem.
  • an object of the present invention is to provide a soft ground improvement method capable of securing the required supporting force in ultra soft ground, preventing lateral deformation, and securing economical and environmental properties.
  • the soft ground for the soft ground the strength constant N value of the basic ground which is the result of the standard penetration test is 2 or less and the uniaxial compressive strength qu value is 0.5 or less
  • the soft ground for the soft ground the strength constant N value of the basic ground which is the result of the standard penetration test is 2 or less and the uniaxial compressive strength qu value is 0.5 or less
  • the projected soil is laid on the upper portion of the foundation by constructing the soil soil mat designed to bear 25% of the load Improving the strength constant N of 2 or more;
  • a soft ground improvement method capable of securing the required supporting force in the super soft ground, preventing lateral deformation, and securing economic and environmental properties.
  • the effect that the buoyancy base function by a plurality of the foundation pile formed by using the high-density polyurethane composition is further acting is recognized.
  • the high-density polyurethane base pile according to the present invention completely fills and solidifies voids of loose soil particles such as soft ground, permeable ground, and compressible ground, and thus is semi-permanent in earthquake-resistant reinforcing ground such as support capacity enhancement, order, vibration, and shock absorption.
  • FIG. 1 is a view showing the ground structure to which the soft ground improvement method according to the present invention is applied
  • FIG. 2 is a flow chart illustrating a process of the soft ground improvement method according to the present invention
  • 3 to 8 is a view for explaining the detailed process of installing the foundation pile using a high-density polyurethane in the present invention
  • 9 to 11 are views for explaining a process of closing the upper indicator of the plurality of foundation piles
  • Figure 15 is a view showing the results of pressure displacement according to the load and ground depth of the ground on which the high-density polyurethane foundation pile formed according to the present invention
  • 16 is a graph showing the rate of increase and decrease of the pressure displacement by ground depth according to the load
  • 17 is a view showing the results of compressive strength measurement according to the injection amount and the injection pressure when the high-density polyurethane base pile formed according to the present invention in the sandy soil;
  • FIG. 18 is a view showing the compressive strength measurement results according to the injection amount and injection pressure when the high-density polyurethane base pile formed in accordance with the present invention is formed on the viscous soil.
  • the soft ground for the soft ground the strength constant N value of the basic ground which is the result of the standard penetration test is 2 or less and the uniaxial compressive strength qu value is 0.5 or less
  • the soft ground for the soft ground the strength constant N value of the basic ground which is the result of the standard penetration test is 2 or less and the uniaxial compressive strength qu value is 0.5 or less
  • the projected soil is laid on the upper portion of the foundation by constructing the soil soil mat designed to bear 25% of the load Improving the strength constant N of 2 or more;
  • FIG. 1 is a view showing the ground structure to which the soft ground improvement method according to the present invention is applied
  • Figure 2 is a flow chart illustrating the process of the soft ground improvement method according to the present invention.
  • the operator installs the foundation pile 100 in the core of the soft ground to be improved (S210).
  • the detailed process of installing the foundation pile 100 is shown in Figs.
  • the ground 1 is drilled by a puncher (not shown) to form the injection hole 11 to a predetermined depth.
  • a puncher not shown
  • the injection tube 21 is inserted into the injection hole (11).
  • the distal end of the injection tube is coupled to the tube 40 formed of a waterproof material is expandable.
  • the injection tube 21 has a diameter smaller than that of the injection hole 11 and has a hollow tubular shape so that the instantaneous expansion composition 60 can be introduced therein.
  • a plurality of through holes may be formed around the distal end portion of the injection tube 21 on which the tube 40 is covered to discharge the instantaneous expansion composition 60.
  • the instantaneous expansion composition 60 when the instantaneous expansion composition 60 is injected through the injector 25, the instantaneous expansion composition 60 is discharged into the tube 40, and the tube 40 of the elastic material is expanded.
  • the foundation pile 100 is formed in such a manner that the outer edge thereof extends from the injection hole 11. Accordingly, as shown in FIG. 6, the foundation pile 100 in which the instantaneous expansion composition 60 is surrounded by the tube 40 may be formed.
  • the instantaneous expansion composition 60 uses high density polyurethane.
  • the tube 40 may be formed of a natural rubber material, a synthetic rubber material, or a synthetic resin material that is waterproof and elastic.
  • the tube 40 preferably has corrugations 43 that are curved in the longitudinal direction so that the surface area can expand when inflated by the instantaneous expansion composition 60 being injected.
  • a fixing band 41 may be formed around the inlet 41a of the tube 40 to be sealed to the injection tube 21 so as to be fastened to the distal end of the injection tube 21.
  • the body portion 44 of the tube 40 can extend in a wave shape in the longitudinal direction. The body portion 44 increases the contact area with the soft ground during expansion to suppress ground subsidence.
  • the foundation pile 100 formed of high-density polyurethane (60) is very good resistance to water, sea water, oil and the like and excellent durability.
  • the work time such as ground reinforcement, restoration, order, etc. is short and quick, it can be very advantageously constructed in a harsh environment have.
  • the high-density polyurethane since the high-density polyurethane is formed while pushing the water or voids present in the soil and filling the tube 40, the surrounding soil is consolidated, and at the same time has an effect of increasing the bearing capacity and shear strength.
  • the high-density polyurethane does not react with water, it is possible to construct the impermeable layer by the instantaneous foaming order for the permeable layer of the deep foundation of gypsum or sandstone.
  • the high-density polyurethane uses a resin foam having a unit weight of 50 ⁇ 70kg / m3, it can be increased by 15 to 30 times per unit volume of the injection material during volume expansion, the expansion pressure is 80 ⁇ 100Ton / m2.
  • an instantaneous expansion composition comprising high density polyurethane and a curing agent is injected with air.
  • the injection pressure is 2 ⁇ 7kg / cm2.
  • the liquid composition containing the first high-density polyurethane is controlled to be a constant temperature (35 ° C ⁇ 40 ° C) through the injector 25 is injected to the soft ground through the injection tube (21).
  • the injected high-density polyurethane completely fills the pores of the soil particles with the momentary expansion pressure and consolidates the ground due to the volume increase due to the momentary expansion of the injected material, thereby increasing the aberration and bearing strength.
  • the generated expansion pressure is generated up to 100Ton / m2 expansion pressure according to the density of the injection material.
  • the injection material can be processed very quickly because 100% hardening is completed within 10 minutes after injection while instantaneous expansion occurs.
  • the compressible permeable ground can be instantaneously ordered into the impermeable layer.
  • the polyurethane material is solidified by binding to various types of soil particles in the ground while filling the voids between the particles.
  • High-density polyurethane according to the present invention is a unit weight of the material is 50 ⁇ 70kg / m3, the bond strength with the ground after curing is 5.03 ⁇ 6.33kgf / cm2, this attachment strength is the grouting of the back or bottom of the concrete structure However, even in the case of the soil or sandstone layer having a large particle diameter, it is not detached or detached by any vibration and impact.
  • the high-density polyurethane used in the present invention has a specific gravity of 0.05 to 0.07, a density of 50 to 70 kg / m 3, and a water absorption of 2 to 10%, and various test evaluation results using the same are shown below.
  • the compressive strength test of the foundation pile formed of high-density polyurethane according to the present invention after measuring three specimens by the KSM 3808 test method, the average value of the compressive strength was found to be 12.5N / cm2, where The compressive strength test is the result up to the point of collapse, not the result up to the fracture state. At this time, the density of the injected high density polyurethane was 70 kg / m 3.
  • the shear strength test was carried out by producing three specimens by the KSF 2343 test method, the test results showed that the adhesion was 120KN / m2.
  • the internal friction angle is an average of 57 °, which is close to dense crushed stone.
  • the density of the injected high density polyurethane was 70 kg / m 3.
  • the bond strength test was carried out by measuring eight samples of 390cm ⁇ 190cm ⁇ 5cm cement block, and the result was 5.03 ⁇ 6.13kgf / cm2. At this time, the density of the injected high density polyurethane was 70 kg / m 3.
  • Permeability test was performed by fabricating two specimens, and as a result, the permeability coefficient was more than 10E -8 cm / sec. This result is in the range of 10E- 6 cm / sec to 10E- 9 cm / sec, which is the practical impermeability of soil permeability and drainage.
  • the density of the injected high density polyurethane was 70 kg / m ⁇ 3>.
  • the allowable bearing capacity of the foundation pile formed according to the present invention by varying the injection amount according to the soil (see Fig. 14), when the injection amount of the soil soil is 10Kg, the allowable bearing capacity was found to be 9.5t / m2, injection amount The allowable bearing capacity was 10.3 t / m 2 at this 15 kg. In the case of viscous soils, the allowable bearing capacity was 9.8 t / m 2 when the injection amount was 10 Kg, and the allowable bearing capacity was 10.7 t / m 2 when the injection amount was 15 Kg. In the case of sandy soils, the allowable bearing capacity was increased by 12 ⁇ 18% after the injection compared to the initial value before injection. In the case of cohesive soils, the allowable bearing capacity was increased by 98 ⁇ 107% after the injection.
  • the earth pressure test is a test for measuring the consolidation state of the structure or the ground and the stability of the bearing force by measuring the earth pressure due to the load of the surrounding ground.
  • sandy soil was used.
  • the injection volume is 5Kg and 10Kg, the injection depth is 1m from the indicator, the earth pressure measurement depth is 3, upper, middle and lower stages.
  • the test plate (600 ⁇ 600) interval is 20cm, and the interval between the instrument and the instrument is 1 stage.
  • Top is 4 places at 25cm intervals
  • 2 stages (center) is 4 places at 30cm intervals
  • 3 stages (bottom) is installed at 4 places at 60cm intervals
  • the total load is 50Kg, 100Kg, 200Kg , 300Kg was loaded to measure the displacement of earth pressure before and after injection of the high-density polyurethane composition according to the present invention.
  • the highest reduction rate of -12.7% was investigated at the third position of the earth pressure gauge. This phenomenon is analyzed to be the first consolidation of the ground at the third stage (meter depth: 80 cm from the surface) closest to the injection position of 1 m of the high density polyurethane composition. In addition, it is analyzed that the bearing capacity of the upper, lower, left, and right grounds within a radius of 2 m around the injection depth 1 m is increased (see FIG. 15).
  • the average rate of change in pressure displacement by ground depth according to the loading load is -12.8% when loading 50Kg loading, -11.3% when loading 1000Kg loading, -11.6% when loading 200Kg loading and -11.6% when loading 300Kg loading.
  • it showed a decrease rate of -10.1%, which means that after the injection of the high-density polyurethane composition according to the present invention, the injected force is rapidly expanded while the supporting force is maintained at a constant rate within 10 to 13% while the surrounding loose ground is expanded. Increase (see FIG. 16).
  • the compressive strength test before and after the injection of the high-density polyurethane composition according to the present invention was measured for viscous and sandy soils with an injection depth of 2m.
  • the compressive strength was measured by taking a sample secured for 1 hour after injecting materials into two types of soils, in the case of sandy soils, the density and void ratio are larger than that of viscous soils.
  • the distribution layer of the injected material was thinly formed, and thus the compressive strength was slightly lower than that of the viscous soil (see FIG. 17).
  • the foundation pile 100 As such, after the foundation pile 100 is formed (see FIG. 8) to improve adhesion strength, shear strength, allowable bearing force, and earth pressure bearing force to the soft ground, and as shown in FIGS. 9 to 11, mixed in the field.
  • Solidified soil is installed (Fig. 9).
  • the foundation pile 100 installed as described above forms a buoyancy foundation and not only prevents lateral flow, but also suppresses inequality settlement, exerts a ground stress reduction effect, and prevents liquefaction.
  • the base pile 100 formed of high-density polyurethane is distributed to bear about 10% of the load.
  • the operator first mixes the solidified soil using heavy equipment, and after laying the solidified soil as in (b) and then solidified by using the compaction equipment Through the process of compacting the soil, as shown in (d) on the solidified soil mat 110 formed as a result of the compaction, as shown in (d) by suppressing the settlement of the soft ground, and projecting protrusion By laying the type geotextiles, the frictional force can be increased.
  • the installation of the Gohwa mat mat 110 foundation is completed to exhibit the required bearing capacity reinforcement effect, by improving the value of N, the strength constant of the foundation ground to 2 or more, to enable the construction of the subsequent cone-shaped pile 140 In addition, it functions to suppress settlement and deformation of the ground.
  • the wide solidified soil mat 110 to increase the support load to perform a function to maintain the foundation stable.
  • about 25% of the load of the floor load is distributed and shared.
  • the worker constructs the aggregate layer 120 on the solidified soil mat 110 (S230). That is, the worker can prevent settlement and impact vibration of the ground through the substitution process using aggregates such as sand.
  • the worker may construct the geotextile mat 130 on the aggregate layer 120 as needed to further suppress the settlement (S240). ).
  • the worker may increase the friction by constructing the protrusion protrusion geo-fiber mat 130.
  • the worker may omit the construction process of the geotextile mat 130 in step S240 according to the ground survey test analysis results.
  • the worker installs a conical pile 140 on the top of the aggregate layer 120 on which the geotextile mat 130 is constructed (S250).
  • S250 The detailed process of installing the conical pile 140 is shown in FIG. 13.
  • the cone-shaped pile 140 may be made of solidified soil without using a conventional concrete material, and at the same time it may be possible to reduce the cost and environmentally friendly construction.
  • the worker constructs the finishing layer 160 on the top of the conical pile 140 layer (S260).
  • the finishing layer 160 it would be preferable to construct a high-fiber soil mat 110, and in the practice of the present invention, the finishing layer 160 may be constructed with a concrete slab, which is a general finishing layer 160. .
  • the construction of the soft ground improvement method according to the present invention is completed, and then the construction of the structure on the soft ground is possible through a process of constructing the direct foundation of the structure on the finishing layer 160.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

연약지반 개량 공법이 개시된다. 본 발명은, 연약지반에 고밀도 폴리우레탄을 이용하여 복수의 기초파일을 형성하고, 설치된 기초파일들 상부에 고화토 매트를 시공하며, 시공된 고화토 매트 상에 치환층을 시공하고, 시공된 치환층 상부에 쇄석을 부설한 후에 배근된 위치철근에 따라 원추형 말뚝을 설치하며, 설치된 원추형 말뚝의 주변에 쇄석을 충진하고, 설치된 원추형 말뚝 상부에 마감층을 시공하는 과정을 통해 구현된다. 본 발명에 따르면, 초연약 지반에서의 요구되는 설계 구조물의 상재 하중에 대한 지지력을 확보하고, 측방변형을 억제하며, 경제성과 환경성을 확보할 수 있는 연약지반 개량 공법이 제공된다.

Description

고밀도 폴리우레탄을 이용한 연약지반 개량공법
본 발명은 연약지반 개량 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초연약 지반에서의 요구되는 지지력을 확보하고, 측방변형을 방지하며, 경제성과 환경성을 확보할 수 있는 연약지반 개량 공법에 관한 것이다.
초연약지반은 상부구조물을 지지할 수 없는 상태의 지반으로서, 지반파괴와 과대침하와 측방변형이 심하고 전단강도가 작아 N값이 2이하, qu값이 2이하인 지지력이 약한 지반을 의미한다.
초연약지반을 구성하는 흙은 주로 연약한 점토, 실트 등의 세립토, 유기질토 등이며, 초연약지반은 강도가 작고 압축성이 크고 투수성이 작은 포화지반으로서 지지력이 작아 측방변형이 커서 역학적으로 불안정한 상태를 가지므로, 지반상에서 시공기면에 이르기까지 성토 또는 굴착작업을 수행하는 경우, 소요지지력 부족 및 지반침하와 측방유동이 발생하기 때문에 장비주행이 어려워 공기가 오래 걸리며 지반파괴가 심하게 발생하므로, 확실한 지반개량 및 보강공법의 대책수립이 요망되는 지반이다.
이와 같은 초연약지반을 개량하기 위해 초연약지반 내에 시멘트계 주입재와 물을 혼합한 안정처리재를 주입하면서, 시멘트의 경화반응을 이용하여 지반 내에 원주형이나 각주형의 벽체나 고결지반을 조성하는 공법이 사용되어 왔다.
구체적으로, 이는 단시간 내에 굴착기를 굴착심도까지 하강시키면서 안정처리재를 주입하면서 교반하고, 다시 굴착기를 인발하면서 안정처리재를 주입하함으로써 교반하는 방식으로 시공된다.
한편, 초연약지반 개량에 통상적으로 시공하는 상기와 같은 방식은 지반에 안정처리재가 주입된 상태에서 교반날개를 통해 여러 번 교반함으로써 지반 내의 공극을 발생시킬 우려가 있으며, 이는 오히려 지반의 강도를 저하시키는 문제점을 유발할 수 있다.
또한, 종래의 경우 안정 처리재로는 주로 시멘트가 사용되는데, 해저 또는 준설 매립지반을 강화하기 위하여 사용되는 경우, 시멘트의 강알칼리성에 의해 환경을 변화시킴으로써, 해양 식물 또는 생물의 성장과 양식 등 생태계에 큰 문제점을 야기시키는 등 심각한 환경문제를 유발시킬 수 있다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 초연약 지반에서의 요구되는 지지력을 확보하고, 측방변형을 방지하며, 경제성과 환경성을 확보할 수 있는 연약지반 개량 공법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연약지반 개량공법은, 표준관입시험의 결과값인 기초지반의 강도정수 N값이 2 이하이고 일축압축강도인 qu값이0.5 이하인 연약지반에 대한 연약지반 개량 공법으로서, (a) 연약지반을 천공기에 의해 천공하여 주입홀을 형성하고, 형성된 주입홀 내에 팽창이 가능한 방수성 소재의 튜브가 하부에 결합된 주입관을 삽입한 후, 상기 주입관을 통해 고밀도 폴리우레탄 및 경화제를 포함하는 순간팽창 조성물을 공기와 함께 주입함으로써, 복수의 기초파일을 형성하는 단계; (b) 상기 설치된 고화토 지중벽 상부에 고화토를 포설하여 다짐한 후, 그 상부에 돌기 돌출형 토목섬유를 포설하여 상재하중에 대하여 25%의 하중이 부담되도록 설계된 고화토 매트를 시공함으로써 기초지반의 강도정수 N값을 2 이상으로 개량하는 단계; (c) 상기 시공된 고화토 매트 상에 현장에서 굴착한 연약토와 고화토를 혼합한 치환재료를 이용하여 치환층을 시공하고, 상기 치환층 상부에 돌기 돌출형 토목섬유 매트를 시공하는 단계; (d) 상기 시공된 치환층 상부에 쇄석을 부설한 후에 배근된 위치철근에 따라 상재하중에 대하여 50%의 하중이 부담되도록 설계된 고화토로 형성된 원추형 말뚝을 설치하는 단계; 및 (e) 상기 설치된 원추형 말뚝의 주변에 쇄석을 충진하고, 상기 설치된 원추형 말뚝 상부에 고화토 매트로 마감층을 시공하는 단계;를 포함하고, 상기 고밀도 폴리우레탄은 비중 0.05~0.07, 밀도 50~70kg/㎥, 및 흡수율 2~10%인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 초연약 지반에서의 요구되는 지지력을 확보하고, 측방변형을 방지하며, 경제성과 환경성을 확보할 수 있는 연약지반 개량 공법이 제공된다. 아울러, 본 발명에 따르면, 고밀도 폴리우레탄 조성물을 이용하여 형성된 복수의 기초파일에 의한 부력기초기능이 추가적으로 작용하는 효과가 인정된다. 특히, 본 발명에 따른 고밀도 폴리우레탄 기초파일은, 연약지반, 투수지반, 압축성 지반 등의 느슨한 흙 입자의 공극을 완전히 충진 및 고결시키므로, 지지력 증강, 차수, 진동 및 충격 흡수 등 내진 보강 지반의 반영구적 안정성이 뛰어나다.
또한, 본 발명에 따르면, 시멘트계 고화재를 사용하지 않게 됨으로써, 강알칼리성으로 인한 환경오염 문제를 해결할 수 있게 되며, 골재 사용량을 획기적으로 줄여 공사비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 현장토를 직접 이용하여 단계별로 고화토 사용 공정을 시공하게 됨으로써, 매립을 위한 토사나 골재를 사용하기 위하여 자연을 훼손시키는 일을 줄일 수 있기 때문에 환경친화적인 효과가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 연약지반 개량공법이 적용된 지반구조를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 연약지반 개량공법의 과정을 설명하는 절차 흐름도,
도 3 내지 도 8은 본 발명에서의 고밀도 폴리우레탄을 이용한 기초파일을 설치하는 상세한 공정을 설명하는 도면,
도 9 내지 도 11은 복수의 기초파일의 상부 지표를 마감하는 공정을 설명하는 도면,
도 12는 본 발명에서의 고화토 매트를 시공하는 상세한 공정을 설명하는 도면,
도 13은 본 발명에서의 원추형 말뚝을 설치하는 상세한 공정을 설명하는 도면,
도 14는 본 발명에 따라 형성된 고밀도 폴리우레탄 기초파일의 토질 및 주입량에 따른 허용지지력 시험결과를 보여주는 도면,
도 15는 본 발명에 따라 형성된 고밀도 폴리우레탄 기초파일이 형성된 지반에 대한 상재하중 및 지중깊이에 따른 압력변위 측정결과를 보여주는 도면,
도 16은 상재하중에 따른 지중깊이별 압력변위 증감율을 보여주는 그래프,
도 17은 본 발명에 따라 형성된 고밀도 폴리우레탄 기초파일이 사질토 지반에 형성된 경우 주입량 및 주입압력에 따른 압축강도측정결과를 보여주는 도면,
도 18은 본 발명에 따라 형성된 고밀도 폴리우레탄 기초파일이 점성토 지반에 형성된 경우 주입량 및 주입압력에 따른 압축강도측정결과를 보여주는 도면이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연약지반 개량공법은, 표준관입시험의 결과값인 기초지반의 강도정수 N값이 2 이하이고 일축압축강도인 qu값이0.5 이하인 연약지반에 대한 연약지반 개량 공법으로서, (a) 연약지반을 천공기에 의해 천공하여 주입홀을 형성하고, 형성된 주입홀 내에 팽창이 가능한 방수성 소재의 튜브가 하부에 결합된 주입관을 삽입한 후, 상기 주입관을 통해 고밀도 폴리우레탄 및 경화제를 포함하는 순간팽창 조성물을 공기와 함께 주입함으로써, 복수의 기초파일을 형성하는 단계; (b) 상기 설치된 고화토 지중벽 상부에 고화토를 포설하여 다짐한 후, 그 상부에 돌기 돌출형 토목섬유를 포설하여 상재하중에 대하여 25%의 하중이 부담되도록 설계된 고화토 매트를 시공함으로써 기초지반의 강도정수 N값을 2 이상으로 개량하는 단계; (c) 상기 시공된 고화토 매트 상에 현장에서 굴착한 연약토와 고화토를 혼합한 치환재료를 이용하여 치환층을 시공하고, 상기 치환층 상부에 돌기 돌출형 토목섬유 매트를 시공하는 단계; (d) 상기 시공된 치환층 상부에 쇄석을 부설한 후에 배근된 위치철근에 따라 상재하중에 대하여 50%의 하중이 부담되도록 설계된 고화토로 형성된 원추형 말뚝을 설치하는 단계; 및 (e) 상기 설치된 원추형 말뚝의 주변에 쇄석을 충진하고, 상기 설치된 원추형 말뚝 상부에 고화토 매트로 마감층을 시공하는 단계;를 포함하고, 상기 고밀도 폴리우레탄은 비중 0.05~0.07, 밀도 50~70kg/㎥, 및 흡수율 2~10%인 것을 특징으로 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 연약지반 개량공법이 적용된 지반구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 연약지반 개량공법의 과정을 설명하는 절차 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 연약지반 개량공법을 설명하면, 먼저, 작업자는 개량대상인 연약지반의 심부에 기초파일(100)을 설치한다(S210). 기초파일(100)을 설치하는 상세한 공정은 도 3 내지 도 8에 도시되어 있다.
먼저, 도 3을 참조하면, 지반(1)을 천공기(미도시)에 의해 천공하여 일정 깊이로 주입홀(11)을 형성한다. 여기서, 주입홀(11) 입구 주변의 지반(1)에는 지면으로부터 지중으로 일정 두께를 갖는 콘크리트 기초층(3)을 형성하는 것이 바람직하다. 그 후, 도 4에서 보듯이, 주입홀(11) 내부에 주입관(21)을 삽입한다. 이때, 주입관의 선단부에는 팽창이 가능한 방수성 소재로 형성된 튜브(40)가 하부에 결합되어 있다. 아울러, 주입관(21)은 주입홀(11) 보다 직경이 작고 내부로 순간팽창 조성물(60)이 투입될 수 있도록 중공의 관 형상을 갖는다. 아울러, 튜브(40)가 씌워지는 주입관(21)의 선단부 주변에는 투입된 순간팽창 조성물(60)이 배출될 수 있는 다수의 통공(미도시)이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 5에서 보듯이, 주입기(25)를 통해 순간팽창 조성물(60)을 주입하면, 순간팽창 조성물(60)이 튜브(40)로 배출되고, 탄성 재질의 튜브(40)가 확장되면서 주입홀(11)보다 외연이 확장되는 형태로 기초 파일(100)이 형성된다. 그에 따라, 도 6에서 보듯이, 순간팽창 조성물(60)이 튜브(40)에 의해 둘러싸여진 기초파일(100)이 형성될 수 있다.
여기서, 순간팽창 조성물(60)은 고밀도 폴리우레탄을 사용한다. 아울러, 튜브(40)는 방수가 가능하고 신축성이 있는 천연고무소재, 합성고무소재, 또는 합성수지소재로 형성될 수 있다. 특히, 도 7에서 보듯이, 튜브(40)는, 주입되는 순간팽창 조성물(60)에 의해 팽창될 때, 표면적이 확장될 수 있도록 길이방향으로 굴곡진 주름(43)을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 주입관(21)의 선단부에 체결될 수 있도록, 튜브(40)의 입구(41a) 주변에는 주입관(21)에 실링되게 결합되는 고정밴드(41)가 형성될 수 있다. 여기서, 주름(43)으로 인해, 튜브(40)의 몸통부분(44)은 길이방향으로 물결 모양으로 확장될 수 있다. 이러한, 몸통부분(44)은 팽창시 연약지반과의 접촉면적을 증가시켜 지반침하를 억제하는 기능을 수행한다.
도 8에는 다수의 기초파일(100)이 연약지반(1)의 지중에 형성된 상태를 도시하였다. 여기서, 고밀도 폴리우레탄(60)으로 형성된 기초파일(100)은 물, 해수, 오일 등에 대한 저항성이 매우 좋고 내구성이 탁월하다. 또한, 고밀도 폴리우레탄에 의해 기초파일(100)을 형성하면, 순간 팽창압에 의해 형성될 수 있으므로, 지반보강, 복원, 차수 등의 작업시간이 짧고 신속하므로, 열악한 환경에서 매우 유리하게 시공될 수 있다. 또한, 고밀도 폴리우레탄은 흙 속에 존재하는 물이나 공극을 밀어내고 튜브(40)를 채워면서 형성되므로, 주변의 흙이 압밀해지면서 동시에 지지력 및 전단강도를 증가시키는 효과를 가진다. 또한, 고밀도 폴리우레탄은 물과 반응하지 않으므로 깊은 기초의 전석층 또는 사석층대의 투수층에 대해 순간발포 차수하여 불투수층 시공이 가능하다. 여기서, 고밀도 폴리우레탄으로는 단위중량이 50~70kg/㎥인 레진폼을 사용하며, 부피팽창시 주입물질의 단위부피당 15~30배 증가될 수 있으며, 팽창압력은 80~100Ton/㎡이다.
특히, 도 5에서 주입기(25)를 통해 주입할 때, 고밀도 폴리우레탄 및 경화제를 포함하는 순간팽창 조성물을 공기와 함께 주입한다. 이때, 주입압력은 2~7kg/㎠으로 한다. 최초 고밀도 폴리우레탄을 포함하는 액상의 조성물을 주입기(25)를 통해 일정한 온도(35℃~40℃)가 되도록 조절하여 주입관(21)을 통해 연약지반까지 주입한다. 주입된 고밀도 폴리우레탄은 순간 팽창 압력으로 흙 입자의 공극을 완전히 채우고 주입물질의 순간 팽창에 의한 부피 증가로 지반이 압밀해지면서 차수성과 지내력을 증가시키게 된다. 이때, 발생하는 팽창압력은 주입물질의 밀도에 따라 최대 100Ton/㎡의 팽창압력이 발생된다. 주입물질은 순간팽창이 이루어지면서 주입후 10분 이내 100% 경화가 완료되므로 작업이 매우 신속하게 진행될 수 있다.
또한, 주입물질의 경화시간과 밀도에 따라서 압축성 투수지반을 불투수층으로 순간 차수가 가능해진다. 입경이 큰 토질 또는 전석층, 사석층일 경우, 폴리우레탄 물질이 입자 사이의 공극으로 충진되면서 지중의 여러 종류의 흙 입자와 결합하여 고형화된다. 본 발명에 따른 고밀도 폴리우레탄은 물질의 단위중량이 50~70kg/㎥인 것으로서, 경화후 지반과의 부착강도는 5.03~6.13kgf/㎠가 되며, 이러한 부착강도는 콘크리트 구조물의 배면 또는 하면의 그라우팅이나 입경이 큰 토질인 전석층 또는 사석층일 경우에도 어떠한 진동 및 충격에도 탈착 또는 용탈되지 않는다.
본 발명에서 사용한 고밀도 폴리우레탄은 비중 0.05~0.07, 밀도 50~70kg/㎥, 및 흡수율 2~10%인 것으로서, 이를 이용한 다양한 시험 평가 결과를 이하에 나타내었다.
먼저, 본 발명에 따른 고밀도 폴리우레탄으로 형성한 기초파일의 압축강도시험은, KSM 3808 시험방법으로 3개의 공시체를 제작하여 측정한 결과, 압축강도의 평균값은 12.5N/㎠로 나타났으며, 여기서 압축강도시험은 붕괴시점까지의 결과로서, 파괴상태까지의 결과를 의미하지는 않는다. 이때, 주입한 고밀도 폴리우레탄의 밀도는 70kg/㎥였다.
또한, 전단강도시험은 KSF 2343 시험방법으로 3개의 공시체를 제작하여 진행하였으며, 시험결과 점착력은 120KN/㎡로 나타났다. 여기서, 내부 마찰각은 평균 57°로서, 이 값은 조밀한 쇄석에 가깝다. 이때, 주입한 고밀도 폴리우레탄의 밀도는 70kg/㎥였다.
다음으로 부착강도시험은 시멘트 블록 390㎝×190㎝×5㎝의 시료를 8개 제작하여 측정하였고, 그 결과 5.03~6.13kgf/㎠로 조사되었다. 이때, 주입한 고밀도 폴리우레탄의 밀도는 70kg/㎥였다.
투수계수시험은 2개의 공시체를 제작하여 시험하였으며, 그 결과 투수계수는 10E-8㎝/sec 이상으로 조사되었다. 이 결과는 흙의 투수성과 배수성의 실용적 불투수성인 10E-6㎝/sec ~ 10E-9㎝/sec의 범위 내이다. 여기서, 주입한 고밀도 폴리우레탄의 밀도는 70kg/㎥였다.
한편, 토질에 따라 주입량을 달리하여 본 발명에 따라 형성된 기초파일의 허용지지력을 시험한 결과(도 14 참조), 시질토의 경우 주입량이 10Kg일 때, 허용지지력이 9.5t/㎡으로 나타났고, 주입량이 15Kg일 때 허용지지력이 10.3t/㎡으로 나타났다. 그리고, 점성토의 경우, 주입량이 10Kg일 때, 허용지지력이 9.8t/㎡으로 나타났고, 주입량이 15Kg일 때 허용지지력이 10.7t/㎡으로 나타났다. 사질토의 경우, 물질 주입전 초기값 대비 주입후 허용지지력이 12~18% 증가되었고, 점성토의 경우, 물질 주입전 초기값 대비 주입후 허용지지력이 98~107% 증가되었다.
다음으로, 토압시험은 주변 지반의 하중으로 인한 토압을 계측하여 구조물이나 지반의 압밀상태와 지지력의 안정성을 측정하는 시험으로, 본 시험에서는 사질토를 사용하였다. 주입량은 5Kg 및 10Kg으로, 주입깊이는 지표에서 1m, 토압측정깊이는 상, 중, 하3단으로 하였고, 계측기 시험판(600×600) 간격은 20cm로 하였으며, 계측기와 계측기 사이의 간격은 1단(상단)은 25cm 간격으로 4개소, 2단(중앙)은 30cm 간격으로 4개소, 3단(하단)은 60cm 간격으로 4개소에 계측기 총 12개를 설치하였으며, 상재하중은 50Kg, 100Kg, 200Kg, 300Kg을 재하하여 본 발명에 따른 고밀도 폴리우레탄 조성물 주입 전 및 후로 토압 변위량을 측정하였다.
토압시험결과, 토압계 위치 3단에서 가장 높은 -12.7%의 감소율이 조사되었다. 이러한 현상은 고밀도 폴리우레탄 조성물 주입 위치 1m에서 가장 가까운 3단(계측기 깊이: 지표에서 80cm) 위치의 지반이 가장 먼저 압밀해진 것으로 분석된다. 또한, 주입깊이 1m를 중심으로 반경 2m 이내 상하좌우 지반의 지지력이 증대된 것으로 분석된다(도 15 참조).
한편, 상재하중에 따른 지중깊이별 압력변위 평균 증감율은, 50Kg 상재하중을 재하하였을 때 -12.8%, 1000Kg 상재하중을 재하하였을 때 -11.3%, 200Kg 상재하중을 재하하였을 때 -11.6%, 300Kg 상재하중을 재하하였을 때 -10.1%의 감소율로 나타났으며, 이는 본 발명에 따른 고밀도 폴리우레탄 조성물의 주입후 주입된 물질이 순간 팽창하면서 주변의 느슨한 지반을 10~13% 이내의 일정한 비율로 지지력이 증대함을 보여준다(도 16 참조). 이러한 시험결과는 주입물질이 어느 한 곳으로 편중되지 않고 상재하중에 따라 일정한 비율로 지지력이 증대된다는 것을 의미한다.
마지막으로, 본 발명에 따른 고밀도 폴리우레탄 조성물의 주입 전 및 후의 압축강도시험은, 주입깊이 2m로 하여 점성토 및 사질토에 대해 측정하였다. 두 종류의 토질에 물질 주입후 1시간 경호된 시료를 채취하여 압축강도를 측정한 결과, 사질토의 경우, 밀도와 공극비가 점성토보다 크고, 주입물질이 침투하면서 순간 팽창압에 의해 느슨한 지반에 압밀 현상이 빨리 작용하면서 주입물질의 분포층이 얇게 형성되어 점성토의 경우에 비해 압축강도가 다소 적게 나타났다(도 17 참조). 점성토의 경우에는, 함수비가 높고 입자의 공극비가 작아서 주입물질의 순간 팽창성으로 인해 느신한 토질이 압밀해지면서 점성토의 수분을 밀어내어 공극과 공극 사이에 주입물질이 식물의 뿌리처럼 두꺼운 형태로 나타나 상대적으로 압축강도의 평균값이 높게 나타났다(도 18 참조). 이러한 두 토질에 대한 압축강도 평균값은 대기 중에 발포한 경우에 비해 1.5배 정도 증가되었는데, 그 이유는 주입 물질의 깊이에 따른 상재하중 및 성토압에 따라 주입물질의 순간 팽창압에 의한 작용과 반작용에 의해 느슨한 지반이 압밀해지기 때문인 것으로 분석된다.
이와 같이, 연약지반에 대한 부착강도, 전단강도, 허용지지력 및 토압지지력등을 향상시키는 기초파일(100)을 형성(도 8 참조)한 후, 도 9 내지 도 11에서와 같이, 현장에서 혼합된 고화토를 포설한다(도 9). 고화토 포설이 완료되면, 핸드로라 등의 다짐 장비를 이용하여 도 10에서와 같이 다짐하는 공정을 거친 후에, 마지막으로 도 11에서와 같이 토목섬유를 포설함으로써 기초파일(100)의 설치를 완료하게 된다. 이와 같이 설치된 기초파일(100)은 부력 기초를 형성하게 되며, 측방유동을 방지할 뿐만 아니라, 부등침하를 억제하고, 지중응력 감소효과를 발휘하며, 액상화를 방지할 수 있게 된다. 고밀도 폴리우레탄으로 형성된 기초파일(100)에는 상재하중의 10%정도가 분산되어 부담된다.
상술한 바와 같은 공정을 통해 기초파일(100) 설치가 완료되면, 작업자는 설치된 기초파일(100) 상부에 고화토 매트(110)를 시공한다(S220). 고화토 매트(110)를 시공하는 상세한 공정은 도 12에 도시되어 있다.
도 12를 참조하면, 도 12의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 작업자는 먼저 중장비를 이용하여 고화토를 혼합하고, (b)에서와 같이 고화토를 포설한 후에 다짐 장비를 이용하여 포설된 고화토를 다짐하는 공정을 거치고, (c)에서와 같이 다짐이 완료된 결과 형성된 고화토 매트(110) 상에 (d)에서와 같이 토목섬유를 포설함으로써 연약지반의 침하를 억제함과 동시에, 돌기 돌출형 토목섬유를 포설함으로써 마찰력을 증대시킬 수 있게 된다. 이와 같이 설치가 완료된 고화토 매트(110) 기초는 소요지지력 보강효과를 발휘하게 되며, 기초지반의 강도정수인 N값을 2이상으로 개량시켜줌으로써, 이후의 원추형 말뚝(140)의 시공을 가능하게 하며, 지반의 침하 및 변형을 억제하는 기능을 수행한다.
아울러, 수리 및 건축 구조물의 설계하중에 대해 기초지반의 상재하중을 넓은 고화토 매트(110) 기초가 분산시킴으로써 지지하중을 증대시켜 기초가 안정하게 유지되도록 하는 기능을 수행한다. 한편, 시공된 고화토 매트(110) 기초에는 상재 하중의 25%정도의 하중이 분산되어 분담된다.
상술한 바와 같은 공정을 통해 고화토 매트(110)의 시공이 완료되면, 작업자는 고화토 매트(110) 상에 골재층(120)을 시공한다(S230). 즉, 작업자는 모래 등의 골재를 이용한 치환 공정을 통해 지반의 침하 및 충격진동을 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명을 실시함에 있어서는 치환재료로서 양질의 모래 또는 흙 등을 사용할 수도 있을 것이나, 현장에서 굴착한 연약토와 고화토를 혼합하여 이를 치환재료로 재활용할 수도 있을 것이다.
모래 등의 골재 치환 공정을 통해 골재층(120)의 시공이 완료되면, 작업자는 필요에 따라 골재층(120) 상에 추가의 침하 억제를 위해 토목섬유 매트(130)를 시공할 수도 있다(S240). 여기서, 작업자는 돌기 돌출형 토목섬유 매트(130)를 시공함으로써 마찰력을 증대시킬 수도 있을 것이다.
한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 작업자는 지반조사 시험분석결과에 따라 S240단계에서의 토목섬유 매트(130) 시공과정을 생략할 수도 있을 것이다.
토목섬유 매트(130)를 시공한 경우에 작업자는 토목섬유 매트(130)가 시공된 골재층(120)의 상부에 원추형 말뚝(140)을 설치하게 된다(S250). 원추형 말뚝(140)을 설치하는 상세한 공정은 도 13에 도시되어 있다.
도 13을 참조하면, 도 13의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 원추형 말뚝(140)을 설치하기 이전에, 작업자는 대략 25mm 직경의 쇄석(145)(자갈)을 부설한다. 쇄석(145)의 부설이 완료되면, (b)에서와 같이 위치철근(150)을 배근하며, 배근된 위치철근(150) 상에 (c)에서와 같이 원추형 말뚝(140)을 설치한다. 원추형 말뚝(140)의 설치가 완료된 후에는 원추형 말뚝(140)이 덮일 수 있도록 쇄석(145)을 충진하고 버림 콘크리트를 대략 20cm정도 타설함으로써 (d)에서와 같이 원추형 말뚝(140)층의 시공이 완료된다. 이와 같은 원추형 말뚝(140)의 설치를 통해 연약지반에 설치될 구조물에 의한 상재하중에 대한 하중경감 효과를 확보할 수 있게 된다. 구체적으로, 원추형 말뚝(140)은 상재하중 대비 50% 정도의 하중을 분담하게 된다.
아울러, 본 발명을 실시함에 있어서, 원추형 말뚝(140)을 종래의 콘크리트 재료를 사용하지 않고, 고화토로 제작함으로써 비용을 절감함과 동시에 친환경적 시공이 가능하게 될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 고정을 통해 원추형 말뚝(140)층의 시공이 완료되면, 작업자는 원추형 말뚝(140)층의 상부에 마감층(160)을 시공하게 된다(S260).
마감층(160)을 시공함에 있어서는, 고화토 매트(110)로 시공하는 것이 바람직할 것이며 본 발명을 실시함에 있어서는 일반적인 마감층(160)인 콘크리트 슬라브로 마감층(160)을 시공할 수도 있을 것이다.
이로써, 본 발명에 따른 연약지반 개량공법의 시공이 완료되며, 이후 마감층(160) 상부에 구조물의 직접 기초를 시공하는 과정을 통해 연약지반 상에서의 구조물 시공이 가능하게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (1)

  1. 표준관입시험의 결과값인 기초지반의 강도정수 N값이 2 이하이고 일축압축강도인 qu값이0.5 이하인 연약지반에 대한 연약지반 개량 공법으로서,
    (a) 연약지반을 천공기에 의해 천공하여 주입홀을 형성하고, 형성된 주입홀 내에 팽창이 가능한 방수성 소재의 튜브가 하부에 결합된 주입관을 삽입한 후, 상기 주입관을 통해 고밀도 폴리우레탄 및 경화제를 포함하는 순간팽창 조성물을 공기와 함께 주입함으로써, 복수의 기초파일을 형성하는 단계;
    (b) 상기 설치된 고화토 지중벽 상부에 고화토를 포설하여 다짐한 후, 그 상부에 돌기 돌출형 토목섬유를 포설하여 상재하중에 대하여 25%의 하중이 부담되도록 설계된 고화토 매트를 시공함으로써 기초지반의 강도정수 N값을 2 이상으로 개량하는 단계;
    (c) 상기 시공된 고화토 매트 상에 현장에서 굴착한 연약토와 고화토를 혼합한 치환재료를 이용하여 치환층을 시공하고, 상기 치환층 상부에 돌기 돌출형 토목섬유 매트를 시공하는 단계;
    (d) 상기 시공된 치환층 상부에 쇄석을 부설한 후에 배근된 위치철근에 따라 상재하중에 대하여 50%의 하중이 부담되도록 설계된 고화토로 형성된 원추형 말뚝을 설치하는 단계; 및
    (e) 상기 설치된 원추형 말뚝의 주변에 쇄석을 충진하고, 상기 설치된 원추형 말뚝 상부에 고화토 매트로 마감층을 시공하는 단계;를 포함하고,
    상기 고밀도 폴리우레탄은 비중 0.05~0.07, 밀도 50~70kg/㎥, 및 흡수율 2~10%인 것을 특징으로 하는 연약지반 개량 공법.
PCT/KR2018/002104 2017-02-20 2018-02-21 고밀도 폴리우레탄을 이용한 연약지반 개량공법 WO2018151583A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0022156 2017-02-20
KR1020170022156A KR20180096030A (ko) 2017-02-20 2017-02-20 고밀도 폴리우레탄을 이용한 연약지반 개량공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018151583A1 true WO2018151583A1 (ko) 2018-08-23

Family

ID=63169593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/002104 WO2018151583A1 (ko) 2017-02-20 2018-02-21 고밀도 폴리우레탄을 이용한 연약지반 개량공법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20180096030A (ko)
WO (1) WO2018151583A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109555101A (zh) * 2019-01-22 2019-04-02 淮阴师范学院 一种沙质地基场地的土壤固化方法
CN114197434A (zh) * 2021-12-13 2022-03-18 河南锐意工程检测有限公司 一种具备液化土持力层地区的建筑地基处理方法
CN114197269A (zh) * 2021-11-15 2022-03-18 鸿厦建设有限公司 软弱地质土地基加固施工方法
CN114960612A (zh) * 2022-06-08 2022-08-30 武汉南方旭域科技工程有限公司 一种软土地基的加固方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113250027B (zh) * 2021-05-17 2022-01-07 广东华星建设集团有限公司 一种市政道路软基智能施工工艺
CN113550306A (zh) * 2021-07-22 2021-10-26 江西基业科技集团有限公司 土石护壁施工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0681333A (ja) * 1992-09-03 1994-03-22 Tokai Rubber Ind Ltd 岩盤固結工法
KR20060002272A (ko) * 2004-07-01 2006-01-09 홍지기술산업주식회사 지반경화재 주입장치 및 상기 장치를 이용한 연약지반강화방법
KR20090074854A (ko) * 2008-01-03 2009-07-08 한미기초개발주식회사 그라우팅 팩을 이용한 지반 보강 공법 및 장치
KR20100058413A (ko) * 2008-11-24 2010-06-03 에이치엔티환경건설개발주식회사 연약지반 개량 공법
KR20130052158A (ko) * 2011-11-11 2013-05-22 통진엔지니어링(주) 연약지반 기초파일 시공방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0681333A (ja) * 1992-09-03 1994-03-22 Tokai Rubber Ind Ltd 岩盤固結工法
KR20060002272A (ko) * 2004-07-01 2006-01-09 홍지기술산업주식회사 지반경화재 주입장치 및 상기 장치를 이용한 연약지반강화방법
KR20090074854A (ko) * 2008-01-03 2009-07-08 한미기초개발주식회사 그라우팅 팩을 이용한 지반 보강 공법 및 장치
KR20100058413A (ko) * 2008-11-24 2010-06-03 에이치엔티환경건설개발주식회사 연약지반 개량 공법
KR20130052158A (ko) * 2011-11-11 2013-05-22 통진엔지니어링(주) 연약지반 기초파일 시공방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109555101A (zh) * 2019-01-22 2019-04-02 淮阴师范学院 一种沙质地基场地的土壤固化方法
CN114197269A (zh) * 2021-11-15 2022-03-18 鸿厦建设有限公司 软弱地质土地基加固施工方法
CN114197434A (zh) * 2021-12-13 2022-03-18 河南锐意工程检测有限公司 一种具备液化土持力层地区的建筑地基处理方法
CN114960612A (zh) * 2022-06-08 2022-08-30 武汉南方旭域科技工程有限公司 一种软土地基的加固方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180096030A (ko) 2018-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018151583A1 (ko) 고밀도 폴리우레탄을 이용한 연약지반 개량공법
Patel Geotechnical investigations and improvement of ground conditions
Lin et al. Use of deep cement mixing to reduce settlements at bridge approaches
Bergado et al. Deep soil mixing used to reduce embankment settlement
Zhou et al. Model tests comparing the behavior of pre-bored grouted planted piles and a wished-in-place concrete pile in dense sand
Yi et al. Variable-diameter deep mixing column for multi-layered soft ground improvement: Laboratory modeling and field application
Prasad et al. Improvement of soft soil performance using stone columns improved with circular geogrid discs
KR101172519B1 (ko) 연약지반 개량 공법
Larsson Shear box apparatus for modelling chemical stabilised soil–introductory tests
Ding et al. Bearing behavior of cast-in-place expansive concrete pile in coral sand under vertical loading
Mullins et al. Pressure-grouting drilled shaft tips in sand
CN103938609A (zh) 碎石/砂反滤层-多孔混凝土桩复合地基及处理方法
KR100312457B1 (ko) 연약지반 개선용 고화제 조성물 및 이를 이용한 시공방법
WO2010059016A2 (ko) 연약지반 개량 공법
KR20070068006A (ko) 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법
Lakkimsetti et al. Effectiveness of Different Reinforcement Alternatives for Mitigating Liquefaction in Sands
Kumar et al. Estimation of bearing capacity of black cotton soil using rock dust and geo-textile sheet: an experimental study
CN112195909A (zh) 一种道路及停车场软弱地基加固方法
Abdulrasool Effect of column stiffness on consolidation behavior of stone column-treated clay
Durgadevi et al. A Review on Recent Experimental Research on Soil Stabilization
Mackiewicz et al. Ground modification: how much improvement?
Yea et al. Field Experiments on Load-Settlement Behaviors of Lightweight Foamed Soft Ground
Cao et al. Load Transfer Law and Influence Factors of Piles in Deep Loess Area
Raj et al. A Study on Bearing Capacity of Cement Modified and Reinforced Marginal Soil
Varaksin et al. Ground improvement case histories and advances in practice

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18754054

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18754054

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1