PBD공법과 진동쇄석말뚝공법을 적용한 연약지반의 압밀분석

Abstract

본 연구는 PBD공법과 진동쇄석말뚝을 적용한 연약지반의 압밀에 관한 분석으로 계측값에 의한 압밀도 및 Hansbo, Barron, Onoue 식들의 압밀도를 구하여 비교분석함으로써 현장에 접합한 이론식을 제시한다. 본 연구를 통한 결론은 다음과 같다. 1) 본 현장은 PBD공법과 진동쇄석말뚝 공법을 개량공법으로 시공된 시험시공구간으로 ZONE4-1 ~ ZONE4-4구간과 ZONE5-1 ~ ZONE5-2구간의 6개구간을 연구구간으로 선정하였다. ZONE4-1구간은 61일의 계측을 수행하였으며, 0.405m의 침하량을 보였고 ZONE4-2구간은 61일 0.549m, ZONE4-3구간은 91일 0.510m, ZONE4-4구간은 84일 0.472m, ZONE5-1구간은 79일 0.489m, ZONE5-2구간은 91일의 0.667m의 계측일과 침하량을 나타내었다. 진동쇄석말뚝공법은 입도가 큰 쇄석을 이용하여 배수효과가 탁월하여 PBD공법에 비해 침하량이 크게 발생하고 지지력이 향상되는 효과를 보였으며 이로 인해 압밀 역시 빠르게 진행되는 것으로 판단된다. 2) 각 단면별 최종침하량은 쌍곡선법 이용시 0.568m ~ 0.771m 였으며,. 아사오카법 이용시는 0.434m ~ 0.714m의 결과를 보였다. 압밀도 계산결과는 쌍곡선법이용시 71.3% ~ 86.6%, 아사오카법 이용시 93.0% ~ 97.0%로 아사오카법이 쌍곡선에 비해 약10%정도 높게 산정되어 안정성을 고려해 쌍곡선법의 최종침하량을 이론식에 적용하였다. 3) 쌍곡선법에서 산출된 최종침하량을 적용하여 계측값과 Hansbo, Barron, Onoue의 이론식의 압밀도를 구한 결과는 계측값을 기준으로 비교하였을 경우 Hansbo식 -2.8%~8.9%의 오차율, Barron식 8.1%~19.5%의 오차율, Onoue식 -20.7%~1.0%의 오차율을 보였다. 이론식과 계측에 의한 시간에 따른 압밀의 비교분석결과 분석초기에는 단계성토로 인한 압밀의 영향으로 비교가 불가능할 것으로 보이며 압밀진행이 완료되는 시점의 압밀도 예측은 Hansbo식이 신뢰성을 나타낸다. Hansbo, Onoue의 이론은 Smear effect항과 Well resistance항에 관련된 변수를 고려하여 Barron식에 비해 높은 정밀도를 보이는 것으로 판단된다. 단면에 따른오차는 각기 다른 양상을 보이지만 전체적인 평균 정밀도 Hansbo, Onoue, Barron 순으로 분석되었다. 이론식을 이용한 압밀예측은 정확한 정밀도를 위하여 지반 물성치가 보다 정확하게 실내시험이 진행되어야 하며, 침하량 예측 역시 현장의 계측침하량에 근접할수 있도록 세밀한 연구가 지속적으로 필요할 것으로 사료된다.

A trial construction has been carried out to evaluate the suitability of plastic board drain method and vibrated crushed-stone column method to improve soft clay deposits. Consolidation settlements have been measured at the trial construction site, and the degree of consolidation and the final consolidation settlement were evaluated based on the measured consolidation settlement by using both hyperbolic and Asaoka methods. Vibrated crushed-stone column method showed a better effectiveness than plastic board drain method in terms of increased shear strength and accelerated consolidation in the test field. In addition, the degree of consolidations estimated from Barron's, Hansbo's, and Onoue's methods have been compared with field measurements. Hansbo's and Onoue's methods showed a better accuracy than Barron's method since both smear effect and well resistance were considered in Hansbo's and Onoue's methods. The accuracy was on the order of Hansbo, Onoue, and Barron.