현장시험을 통한 연직배수재의 통수능 평가 = (A) Study of Discharge Capacity of Vertical Drains by Field Test

국문 초록 (Abstract)

인공배수재를 타설하여 연약지반의 압밀을 촉진하는 연직배수공법에서 연직배수재의 통수능은 지반의 압밀특성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 현장에 타설된 배수재의 통수능은 압밀시간이 경과되면서 감소하는데 감소되는 이유로는 배수재의 배수단면적의 감소, 세립토사에 의한 배수재 휠터의 막힘(clogging)과 지반침하로 인한 타설된 배수재의 겹침(folding) 등의 변형으로 인한 것으로 알려져 있다. 준설토로 조성된 초연약지반의 지반개량에 인공배수재를 적용하는 경우 성토하중에 의해 발생되는 과도한 압밀침하는 배수재 겹침과 같은 변형을 유발시켜 통수능이 저하되어 압밀시간에 영향을 미치게 된다. Bergado(1996)는 각종 변형조건의 통수능 시험결과 통수능의 감소율은 배수재의 종류에 따라 차이가 크나, 일반적으로 10%굴곡변형에서 14~66%, 20%굴곡변형 에서 22~78%, 뒤틀린 경우에 25~85%의 통수능 감소를 보이는 것으로 실내시험결과를 발표한바 있으며, Holtz et al.(1991), Bergado(1996), 박(1994), 김(2001)등도 주로 실내실험을 수행하여 배수재의 변형에 따른 배수재의 통수능 저하를 평가하였다. 하지만 실제 연약지반에 타설된 배수재의 변형양상은 지반의 압밀속도나 침하크기 등에 따라서도 달라질 것이므로 배수재의 변형에 따른 통수능의 저하를 현실적으로 확인하기 위해서는 실제 현장에서의 통수능시험이 필요하다. 본 연구에서는 원지반 연약층 층후가 8m이며, 준설매립층후가 7m 인 총I5m 지반에 인공배수재를 타설하여 통수능의 변화를 조사하였다. 타설시 배수재 안쪽에 직경 6mm의 압력관을 설치하였으며, 지반침하에 의한 배수재의 겹침이 발생하더라도 물의 흐름에 영향이 없을 정도의 강성이 있는 재질을 사용하였다. 배수재를 타설하고 지반침하가 발생하지 않았을때 압력관을 통해 일정한 수압을 가하고 수압소산정도로부터 배수재의 통수능을 측정하고 지반의 압밀의 진행에 따른 통수능 저하를 측정하며 통수능 변화를 조사하였다. 시험결과 배수재 길이의 9% 침하발생이 통수능은 최고 95% 감소하였으며, 배수재 종류에 따른 통수능 저하 차이는 크지 않은 것으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

PBD(Plastic Borad Drain) installed vertically by the mandrel accelerates consolidation of the soft ground, and consists of a flat plastic core wrapped with a filter sleeve non-woven geotextile filter. The relevant features for the design and performance of PBDs are their hydraulic properties: the discharge capacity of the cross-section, and the filter permeability which is known to decrease with time. Because the reason for reduction is not only minute soil particles of drain cross section are clogged in filter of drain board but also the deformation like folding of PBD. PBD was installed to improve the super soft soil dredged in the southern port of Korea. PBD foldings due to excessive consolidation settlement by it self-weight would be anticipated. Folding of PBD because of large settlements may result in a reduced discharge capacity.
Bergado (1996) showed the big differences depending upon all sorts of results on discharge capacity and attrition rate of discharge capacity which was transformed by drain board altered 10% curve as 14~66%, 20% curve as 22~78%, and twist condition as 25~85%. which was estimated by Holtg et al(1991), Bergao (1996), Park(1994), and Kim(2001) with local experiment results. It was presented that the delay of consolidation would result in discharge capacity with deformation of PBD. However, a shape of deformation of PBD in soft ground relied on consolidation time and drain board features. It was performed that in-situ discharge capacity tests in construction field to verify decreased discharge capacity with time, with regarding to deformation rates of PBD.
In the soft ground consisted of 8 meters thick of dreged soft soil underlying soft marine clay in the southern coastal area, total 15m depth, the PBDs were installed with a 6mm-diameter pressure pipe inserted in them. The pressure pipe is used with product enough stiffness without disturbance of water flow in the case of occurrence of folding which was created by ground settlement. It was pressured with a constant water pressure through pressure pipe, when there is no ground settlement, discharge capacity of PBD was contingent upon degree of water pressure dissipation. In the test results, it is investigated that discharge capacity approximately diminished 8% in occurring about 10% deformation. There might be little differences and lowered discharge capacity on kinds of PBDs.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT = ⅰ
• 목차
• 제1장 서론 = 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 = 1
• 1.2 연구 방법 및 범위 = 1
• 1.3 연구동향 = 2
• 제2장 이론적 배경 = 4
• 2.1 연직배수재 적용이론 = 4
• 2.2 통수능 = 16
• 2.3 소요통수능 검토 = 21
• 2.4 통수능 저하 = 24
• 제3장 현장 시험 = 27
• 3.1 현장 지반 조건 = 27
• 3.2 현장 시험 장치 = 31
• 3.3 현장시험 및 분석 = 35
• 제4장 결론 = 43
• 참고 문헌 = 44
• 요약 = 48