쇄석과 모래 혼합다짐말뚝의 공학적 특성

Abstract

쇄석다짐말뚝(Gravel Compaction Pile)공법은 연약한 점토 지반이나 느슨한 사질토지반에 모래 및 쇄석을 적절한 상대밀도로 다지면서 압입하여 원지반에 일정한 지름을 가진 쇄석말뚝을 조성하는 지반개량공법이다. 점토지반에서는 원지반과 다져진 말뚝으로 이루어진 복합지반을 형성하여 지반의 전단강도 및 지지력 증대, 측방변위 억제, 그리고 압밀 침하 시간 단축 및 압밀침하를 저감시키고, 사질토지반의 경우에는 밀도증대와 액상화방지, 수평저항력 증가 등의 효과를 목적으로 시공한다. 이와 같이 쇄석다짐말뚝공법은 지지력 및 투수능이 우수하여 연약지반 개량공법으로 많이 쓰여지고 있으나, 배수 시 미세한 점토입자가 쇄석다짐말뚝의 공극 속으로 침투하는 clogging현상이 발생하여 투수능이 저하되는 단점이 있는 것으로 나타나 이를 보완할 수 있는 시공방법이 요구되어지고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 연약지반에 시공되어지는 쇄석다짐말뚝의 공극을 모래로 채움으로써 말뚝체로부터 발생하는 clogging현상을 억제하기 위한 시공방법을 제시하기 위해, 쇄석과 모래의 혼합비를 변화시켜 가며 대형직접전단시험 및 clogging시험을 실시하였다. 대형직접전단시험 결과 쇄석:모래의 혼합비가 85:15일 때 내부마찰각이 가장 크게 나타났으며 모래의 혼합비가 15%를 넘어가면 내부마찰각이 감소하는 경향을 확인할 수 있었고, clogging시험 결과 쇄석 100%로 시공된 말뚝의 초기 투수능이 가장 크게 나타났고 모래함유량이 커질수록 초기투수능이 감소하는 경향을 보였으며 시간경과 및 측압증가에 따라 쇄석100% 말뚝과 혼합다짐말뚝의 투수능차이가 감소하는 경향을 보였고, 모래함유량이 20%를 넘어서게 되면 투수능의 감소가 현저하게 나타나는데, 이는 투수능이 모래의 투수계수의 지배를 받는 구간으로 판단되어 진다.

주요어 : 쇄석다짐말뚝, 지반개량공법, 대형직접전단시험, clogging시험, 투수능