동전기 지반개량 공법의 현장 시험시공 적용

Abstract

본 연구에서는 동전기 현상을 이용하여 인위적으로 특정 그라우트재를 주입하거나 전극을 분해시키는 새로운 공법인 동전기 고결화 기술의 현장 적용성을 평가하기 위해 현장 규모의 파일릿 실험을 수행하였다. 효과적인 현장 적용성 파악을 위해 동전기 고결화 기술의 실내실험에서 도출된 여러 영향인지를 직접 현장 설계요인에 적용시켰으며, 전극의 전기분해와 전기주입 및 복합기법을 적용한 3가지 조건을 설정하여 지속적인 직류전기장을 적용시켰다. 현장 파일럿 실험 도중에는 개량된 현장지반의 강도증진량을 정량적으로 파악하기 위해 콘 관입시험을 실시하였으며, 전단강도증가 원인을 분석하기 위해 콘 관입지점과 동일한 조건의 지점에 대해 샘플링을 실시하여 삼축압축실험과 압밀실험 및 지반환경공학실험을 수행하였다. 또한 전기비저항 탐사를 실시하여 주입된 그라우트재의 고결작용에 기인된 전기 비저항치의 변화를 분석하였다. 그 결과, 현장지반의 콘 저항치는 시험시공 조건별로 초기값의 약 6~7배 증가하였으며, 유효내부마찰각(φ')보다는 유효점착력(c')이 크게 증가하였다. 또한 전기비저항 탐사 결과, 통일 측선의 3m 이하 개량지반 대한 전기 비저항치는 고결화에 기인한 전기저항의 증가로 인해 원지반의 초기값보다 높게 형성되어 개량범위를 간접적으로 추정할 수 있었다.

This study carried out a series of field scale test for estimating field application of electrokinetic cementation techniques which was a new method to improve shear strength in the low permeable ground using electrokinetic phenomenon. For configuring field application effectively, various factors affecting the electrokinetic cementation method in bench scale test were used to design the field scale test. The test was conducted under the conditions of three types such as electrode decomposition, electrokinetic injection and hybrid method. Cone penetration test was conducted to obtain the change of cone penetration resistance values of improved field ground during field test. After the sampling process which in the same point, the various geotechnical test, three axial compression test and standard consolidation test, and geoenvironmental test were conducted to analyze the cause of strength increase. In addition, the variation of electrical resistivity due to cementation effect between soil particles and grout materials was recorded using the electrical resistivity method. After the field scale test, cone resistance value was increased about 6~7 times compared to initial value, and effective cohesion (c') was increased considerably compared to effective internal friction angle. In the results of electrical resistivity method, the recorded electrical resistivity values in all point under 3m depth were measured highly.