충적층, 협곡부, 매립층
함수비가 높고, 일축압축강도가 작으며 느슨하다. (점토, 실트와 같은 미세한 입자이면서 간극이 큼.)
지하수위가 높은 경우가 대부분.
구조물을 지지할 수 없거나 큰 침하와 변형이 예상된다.

연약지반은 상대적인 것으로 상부 구조물의 크기나 하중에 따라 연약지반으로 지정될 수 있다.
(댐체 등의 경우 N값 20도 연약지반)

연약지반의 문제점
-       구조물 침하
-       부마찰력
-       침식, 세굴, 침투
-       사면 변형, 파괴
-       Quick Sand, Piping
-       액상화, 부등침하
-       측방유동
-       굴착저면 Heaving
-       지중구조물 파괴
-       인접구조물 균열 및 침하

연약지반 대책공법 선정 순서
1.     지반조사
2.     지반조건, 구조물조건 고려
3.     개량 범위 및 목표 설정
4.     공법 선정
5.     계측 및 역해석

설계지반 물성치

N치 4이하

허용잔류침하량

암거크기 : 통로암거 4.5 x 4.5, 수로암거 2.0 x 2.0, 횡배수관 D1000
암거의 시공 순서 : 연약지반의 경우 성토 -> Preloading 종료(압밀종료) -> 터파기 -> 암거구조물 시공 -> 되메우기

구조물 하부 개량공법 (개량율 판단이 중요, 30~40%)
- PF : Point Foundation. 교반공법, 고화재를 혼합. 상부 크고, 하부 작음. 전석층 시공불가. 소형장비. 말뚝보다 경제적. (5~10m)

- DCM : Deep Cement Mixing. 2~4축 교반장비 이용. 시멘트 현탁액으로 회전/관입/인발 반복. 전석층 시공불가. (D1000, 5~10m)
- JSP : Jumbo Special Pattern. 주로 보강용으로 수행. 용탈현상 우려. 균질성 확보 및 검증 어려움.

* 전석층, 자갈, 호박돌과 기반암의 차이
- 전석층 : 기반암과 떨어져 퇴적되어 있는 암. 보링이나 시굴할 때 전석을 기반암으로 오인할 수 있다. 0.5m3 이상되는 석괴. 호박돌과 같이 쓰이고 구분 어렵다.
- 호박돌 : 지름 20~30cm 이상, 개울 등에 있었거나 있는 천연돌. 둥글고 넓적한.
- 자갈 : 2~75mm 사이의 입경.

연약지반 공법 정리

1.     저성토 구간
-       융기, 포장 손상 등 발생. 지지력 부족, 장기침하 발생, 교통 진동 하중 전달에 따른 연약층 침하
-       구조물 강성 증대, 배수양호, 표층처리, 재하중 공법, 치환공법

2.     부등침하구간
-       접속부 보강, 보강재(지오텍스타일, 지오그리드), 층따기, 배수시설 설치
-       SCP 적용. 압밀 촉진이 무조건 좋은 것은 아님.

3.     경사진 기반
-       편압, 부등침하, 수평변위, 활동
-       SCP, 심층혼합처리, 복합방법 적용, 균열 발생 관리를 위한 계측관리 (정보화 시공), 잔류침하 관리.

4.     기존도로 접속부, 확폭부
-       기존 도로 침하 종료, 추가 하중에 따른 추가 침하, 부등침하, 요철, 포장손상
-       SCP : 압밀 촉진, 강도 증진, 널말뚝 공법, 토목섬유로 보강, 인장강도 큰 재료 사용

샌드 매트, 드레인 기준

샌드매트 두께 기준 : LS / 2KH =Hw
L : 배수거리, S : 침하속도, K : 투수계수, H : 매트두께

계측기의 형태 : 지층경간침

빈도

준설과 연결된 용어

준설 시 고려사항 : 유보율, 수축율, 준설장비, 배사관 배치

유보율 : 준설계획에 사용. 퇴적(매립)/준설(배사). 토립자의 침강속도와 관련.
- 관련 인자 : 입경, 입도, 여수토, 시공속도.
- 모래 70~95%
- N치에 따른 10~30, 92.5% 평균 유보율.
- 준설마력 12,000 HP (준설량 1400 m3/hr)

여수토 : 매립후 잔여수를 방류하고 가토체를 통해 유수지로의 방류하는 월류 방식의 턱. (여수를 방류)

실트포켓현상
- 완경사로 매립 (준설수와 함께 부유된 세립토)
- 부유토는 여수토 부근으로 집중
- 불량토 준설.
- 실트 포켓 형성 – 연약지반 발생 가능. (입자별로 부유/침강 속도에 따라 실트만 모이는 곳이 생김.)

- 대처방안 : 토취장 토사의 입경/입도 관리. 압송능력 조절. 철저한 시공관리. 유하거리 조정. 모서리부 관리. 유하거리가 짧은 곳에 가배수로 형성. 준설수의 배수 방향 확인.

- 처리방안
* 퇴적두께가 얇은 경우 준설재료와 섞어서 매립. 지반을 포화시켜서 혼합되도록
* 준설수의 속도를 크게 하여 여수토 부분의 실트 포켓이 씻겨가도록 정리
* 굴착 및 치환
* 추가 다짐 (도저, 백호), 압밀 촉진. 침하량 확인.

키워드 : 연약지반관리, 상재하중, 침하와 안정

연약지반 개량을 위한 재하 시,

처음에는 간극수가 그 하중을 받고, 간극수가 소산된 후 부터 유효응력이 증가하여 흙의 전단강도가 강해진다.

(Mohr Coulomb 의 이론)

1. 의미 : 비배수전단강도 / 유효상재압 (or 선행압밀하중) = Su / Pc(P', Po)

2. 공식

 - Skempton : 0.11+0.0037 PI

 - Hansbo : 0.45 LL

압축성이 큰 흙일수록 강도증가율이 커진다. 

선행하중, 유효상재압을 아는 상황에서 토질 조사를 통해 얼마나 강도가 증가할 수 있을지를 예측한다.

(보통 0.2~0.3)

Cu=qu/2 를 이용하기도 함.

3. 개선 

 - Skempton, Hansbo 공식 사용이 국내에 맞지 않는 경우가 있으니, 실제 압밀/강도 확인을 통한 여러가지 값 비교로 합리적인 결과를 얻는다.

 - 강도증가율은 예측일 뿐이지 실제 얻어지지 않으면 과다침하, 부등침하, 지반파괴 등이 발생할 수 있으니 Database 확인, 시공 사례, 계측 등을 통한 연약지반 개량 관리가 필요하다.

키워드 : 단계성토, 유의사항, 연약지반, 안전율, 급속시공, 구배, Heaving

한계성토고 : Hc = q / rt Fs
성토재의 단위중량
극한지지력 = 5.14 (meyerhof) x cu (비배수전단강도)

여성토 : 흙이 다져져서 내려앉을 것을 예상하고 규정된 것보다 더 높이 쌓은 흙. 여성토 구배를 고려할 필요 있음. (h=0.3-0.5m, w=0.5-1.0m)
압성토 : 지반파괴 방지. 보강(안전율 증대), 본체높이 H, 압성토 폭 2H, 높이 H/3