현장여건을 고려한 스미어 영향 평가에 관한 실험적 연구

국문 초록 (Abstract)

실내시험을 통하여 현장여건을 고려한 스미어 영향을 평가하기 위하여 3종류(C:M=1:0, C:M=0.5:0.5, C:M=0:1)의 재성형 시료를 이용하여 다양한 조건의 3차원 실내 모형시험을 30종 실시하여 스미어 존의 발생범위를 측정하고 대표적인 위치에서 시료를 채취하여 스미어 존 내에서의 투수계수의 변화특성을 검토하였다, 연구결과, C:M=1:0(점토 100%)의 경우 맨드렐 관입길이, 맨드렐의 크기, 토압고려여부, 단위중량 및 맨드렐의 형상의 순으로 스미어 존의 발생범위에 큰 영향을 미치는 것을 알았다. 따라서, 현장에서 맨드렐의 관입, 인발의 영향을 크게 받는 장척의 배수재를 설치하는 경우에는 기존의 실내시험을 통한 연구결과에 비해 스미어 존이 더욱 크게 형성되며, 스미어 존(smear zone)의 직경 (ds)은 맨드렐(mandrel) 환산직경(dm)의 약 1.89∼2.48배로 나타났다. 지반밀도와 맨드렐관입특성이 동일한 조건인 경우에 실트의 함유량이 높은 지반일수록 스미어 존의 발생범위는 넓어지는 것을 알았다. 현장의 토압이 크게 고려될수록, 맨드렐 사이즈가 클수록, 단위중량이 작을수록 스미어 존의 발생범위는 적게 나타났다. 맨드렐 관입, 인발에 의한 투수계수 비(khs/kho)는 재성형시료를 사용한 본 실험에서 평균적으로 약 0.70～0.85의 범위를 나타냈으며, 투수계수저하의 영향요인과 영향치는 스미어 존의 발생범위와 유사하게 나타나는 것을 알았다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Evaluation of the smear effect caused by mandrel penetration into soft ground for a vertical drain installation is very important to predict the consolidation time of soft ground improvement. 30 kinds of laboratory model tests considering in situconditions were conducted to investigate the formation of a smear zone and the decrease of coefficient of permeability in the disturbed zone. Three types(C(clay):M(silt)=1:1, 0.5:0.5, and 0:1) of reconstituted samples were used for 3 dimensional smear zone test. An experimental study was performed focusing on length of mandrel penetration, mandrel shape and size, earth pressure, and ground condition(unit weight and grain size distributions). Laboratory test results show that the length of mandrel penetration is the most critical factor for the formation of smear zone. As a result, the ratio between diameter of the smear zone(ds) and that of mandrel(dm) at field using long mandrel becomes larger than conventional ds/dm. The ratio between ds and dm ranges from 1.89 and 2.48 with the sample at C:M=1:0. It was also found that the ds/dm value with the round shape of the mandrel is smaller than that of diamond one. The value of ds/dm decreased with larger mandrel size, lower unit weight, and higher earth pressure. However, higher silt content led to increase of ds/dm. The ratio between coefficient of horizontal permeability in the smear zone(khs) and that of undisturbed zone(kho) ranged from 0.70 to 0.85. The test results imply that factors and values affecting khs/kho show similar tendency with ds/dm.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 2. 시험방법 및 조건
• 3. 시험결과 및 고찰
• 4. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

1 이장덕, "현장시험에 의한 Smear Zone의 평가" 한국지반공학회 19 (19): 207-216, 2003

2 강윤, "저소성 연약지반에서의 스미어 존 특성 평가" 한국지반환경공학회 8 (8): 27-33, 2007

3 박영목, "맨드렐 관입에 기인하는 스미어 존의 평가" 한국지반공학회 19 (19): 217-225, 2003

4 Lee, C. H., "The Evaluation of Smear Effect due to the Installation of a Vertical Drain on Soft Ground" Yeungnam Univ. 2000

5 Kim, S. S., "Study of the Influence of Mandrel on the Smear Zone and the Variation of Permeability" 13 (13): 45-57, 1997

6 Bergado, D. T., "Smear Effects of Vertical Drains on Soft Bangkokclay" 117 (117): 509-1529, 1991

7 Rixner, J. J., "Prefabricated Vertical Drains, FWHA/RD-86/168" Federal Highway Administration 57-, 1986

8 Sathananthan, I., "Laboratory Evaluation of Smear Zone and Correlation between Permeability and Moisture Content" ASCE 132 (132): 942-945, 2006

9 Miura, N., "Fundamental Study on Drainage Performance of Plastic Board Drains" (481. Ⅲ-25) : 31-40, 1993

10 Onoue, A., "Consolidation by Vertical Drains Taking Well Resistance and Smear into Consideration" 28 (28): 165-174, 1988

11 Kim, K. O., "Centrifugal Tests on the Effect of Mandrel on the Smear Zone of a Soft Clay" 2140-2143, 2007

12 Park, B. K., "Application of Numerical Analysis for Sand Drain by the Multi-purpose Program of Soft foundation" 1 (1): 17-25, 1985

13 Daewoo Co. Ltd., "An Experimental Report of Soils and Foundation about Construction of a 1st. Container Terminal at 3rd. Stage of Kwangyang Port, No. Ⅱ" 107-109, 2005

14 Park, Y. M., "A Study on the Soil Properties of Marine Clay Accumulated at Low Land and Ground Improvement with Vertical Drain Method" Saga Univ. 1994