제주도산 송이의 공학적 특성에 관한 연구

Abstract

제주도는 화산활동으로 인해 형성된 화산섬으로서 화산쇄설물인 암재구가 도내 전역에 광범위하게 분포되어 있으며, 암재구를 구성하고 있는 암재를 제주도 방언으로 “송이”라 칭하고 있다. 본 연구에서는 내륙지방의 지질과 전혀 다른 송이의 지질 및 토질공학적 특성에 대하여 각종 시험 결과로부터 검토하였다. 송이에 대한 체분석시험 결과 두가지 시료 모두 균등계수 10이상으로 입도분포가 양호하였으며, 곡률계수 또한 1 ~ 3의 범위에 있어 입도분포가 좋음을 알 수 있다. 이러한 송이를 통일분류법으로 분류한 결과 GW로 분류되었다. 또한 송이에 대한 강도특성을 알아보기 위하여 대형직접전단시험기를 이용하여 직접전단시험을 실시하였으며, 내부마찰각Φ를 구하여 본 결과 적색송이의 내부마찰각은 37°이며, 검정송이의 내부마찰각은 36°의 값을 보임으로서 두 시료간의 큰차이는 보이지 않았다. 한편, 적색송이와 검정색송이에 대하여 두가지 조건으로 정수위 투수시험을 한 결과 k=1.24×10-3 ~ 3.55×10-2cm/sec의 값을 보여 포화토의 대표적인 투수계수와 비교해 볼 때 조립질 및 세립질모래로 분류할 수 있었으며, 다짐시험결과 γdmax=1.411~1.477g/㎤으로서 일반적인 흙에 비해 현저히 낮은 값을 보였는데 이는 송이의 낮은 비중과 기공의 과다에 기안한 것으로 판단되었다. 이러한 시험결과들을 토대로 송이의 토질 공학적 특성을 이해하여 향후 건설 공사시 많은 시행착오를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.; Jeju-do is a island formed by the volcanic activity and has more than 360 volcanic cones distributed widely along the long axis of the elliptically shaped island. The volcanic cones consist mainly of scoria, so called "Song-I" in the local dialect. In this study the chemical and soil mechanical properties of scoria being very different from those of the inland were investigated with the various tests. In the sieve-passing test the particle size of scoria had more than 10 of uniformity coefficient and gradation coefficient of 1 ~ 3, showing relatively homogenous distribution. Based on the uniformity classification, scoria was assorted into GW. In the large scale direct shear tested for measuring the mechanical strength of scoria the internal friction angle of red scoria was 37˚ and that of black scoria was 36˚. This indicated that there was no difference in the mechanical strength between two types of scoria. On the other hand, red and black scoria had 1.24 x 10^(-3) to 3.55 x 10^(-2) cm/sec of k values for the static water level permeability, thus being classified into a coarse or fine sand as compared with that representing the saturated soil. They also had 1.411 to 1.477 g/cm³ of notably low rdmax values for the compaction test as compared with common soil, which was considered to be due to their low specific gravity and high porosity. In conclusion, the soil mechanic properties of scoria obtained from this study are thought to be very helpful for reducing lots of trial and error happening in the civil engineering construction.