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

흙막이

- 주열식 (Guide Beam 필요.)

1. SCW : Soil Cement Wall, 차수좋으나 강성 약함. 굴착(경화제쏘면서)-주입-교반-철근망(철골)삽입, 3열연속 시공, 연속시공 or 연결시공, 풍화암부터 시공 불가. 구조물과 연결불가 (Pile 과 다른 점). 공기 빠름. 배합 주의. 경화시간이 필요하여 유속이 빠른 구간 적용 불가.
- 벤토나이트 (클릭 참조)
https://huedor2.tistory.com/739

2. MIP : Mixed In place Pile, 1열씩 시공
3. CIP : Cast In place Pile, 굴착 후 공벽 안정 후 철근망(철골) 삽입 및 콘크리트 타설. 강성 확보. 차수 문제 발생. (SGR 등 차수공법과 병행), 불규칙 평면에 사용 가능. 공벽유지, Filter cake.
4. PIP : Packed In place Pile, 굴착속도 조절. Auger 인발 시 Cement, Mortar 주입. 주입 후 철근망 삽입. MIP 와는 흙과 교반하는지가 차이.

- 혼합처리 형식 흙막이/연약지반 개량

1. DCM (클릭 참조)

https://huedor2.tistory.com/711

2. SCF : Soil Cement Mixing Foundation, 천공기(2축) Cement-물 고화재를 주입 및 교반. DCM과는 시멘트 양이 많고, 강도가 크다는 차이. 저진동 저소음. 속도가 빠르고, 장심도 가능. D1000x2축.

(퍼옴 : 성구건설)

Mixer, Pump, Generator, Boring(augering) Machine(Screw type, Blade+Water, Jet+Agitator), Jet 쏘면서 Rod 삽입. (올라오면서도 쏜다.)

SCF 형성 후 PHC 를 삽입하여 마무리할 수도 있음. (PSCF)


3. DWM (Deep Wing Mixing Method) : 흙과 고화재 반응, 교반, 선단부 혼합 날개가 특징. 강도+차수(투수계수). 교반기 날개가 경사를 갖고 분출. 장비 대형이지만 경제성 우수.
DCM 공법에 비해 부상토 발생량을 줄이고, 균질한 개량체 조성이 가능. CGS 보다 침하량이 발생하지 않아 안정성이 우수.
성토사면 활동방지, 배면 차수벽/토류벽 설치, 댐 중심부 Core zone 설치, 매립장 침출수 방지용 차단벽 설치, 교대 측방유동 방지, 사질지반 액상화 방지.


4. FJS : Free Jet System, 자유단면형 다중관 고속분사교반공법 (JSP 는 2중관)

다른 연약지반 개량 (그라우팅) 공법은 여기로

https://huedor2.tistory.com/761

연약지반은 물론 치환을 하는 것이 가장 Simple 하고 불확실성을 줄이는 길이기는 하지만,

여건 상 불가능하기 때문에 많은 방법 들이 고안되었다.

안정액의 사용은 이론 상으로는 이해하고 받아들이기 쉽지만,

실제 Guarantee Issue 가 항상 논란의 여지가 된다.

DCM 은 안정액, 교반, 주변영향 적음으로 대표되는 연약지반 개량 공법으로 

원지반을 그대로 활용한다는 특징이 있다.

시공순서는 조사 -> 혼합비 설정 -> 시공(굴진-교반-재굴진-고화재) -> 확인 시험의 순서가 되고,

시멘트와 물의 혼합비가 중요한 요소로 작용하며, (슬러리)

저압으로 주입하면서 원지반과 혼합재를 교반하면서 원지반을 경화시키는 원리를 이용한다.

확인 시험을 위해서는 시멘트가 경화되는 시간을 일부 고려하여 7~28일 사이에 할 수 있다.

공법 이름에서 확인할 수 있듯이, 심층혼합이 다른 공법과의 다른 점이고,

육상/해상 등 다양한 곳에 제약없이 적용할 수 있는 장점이 있다.

적용 대상 : 연약지반 개량, 차수, 액상화 방지 등.

그리고 연약지반을 원위치에서 교반하여 적용하면서 환경적인 문제나 골재/준설/사토 등의 문제가 적어진다.

어떻게 혼합을 하고, 주입/교반을 하면서 어떻게 분석을 하고, 변화된 적용을 시행할지가 중요하다.

다른 공법과의 비교

 - SCP : 모래라는 재료의 수급관련 문제.

 - 안정액 공법 (CGS, JSP, LW, etc.) : 주입량에 대한 확인 문제, 깊은 심도의 압력 관련 문제.

 - DCM : 30m 까지 가능. 지반에 대한 제약이 없고, 소음/진동/환경 문제로부터 자유롭고, 단시간에 소요의 강도를 얻을 수 있음.

흙-시멘트 (Soil Cement) 의 반응과 역할.

 - 함수비에 따라 강도의 발현, 응력-변형율, 탄성계수에 대한 연구에 따라 재료의 선택과 배합이 중요함.

 - 기본적으로 시멘트 양이 많아지면 강도 발현에는 효과가 있음.

 - 다양하고 객관적인 데이터 베이스를 통해 설계 기준 강도 및 배합비에 대한 기준 확립이 중요.

 - 주로 SCW 의 흙막이 용으로 많이 사용. (자립식 흙막이, 일체 효과가 좋음.

 - 해상 적용 시 고로 슬래그 시멘트를 이용해 내화학성, 장기강도 발현에 도움.

 - 토사의 함수비를 고려하여 W/C = 0.7~0.9 % 적용.

 - 물-시멘트 비가 큰 경우 잔류수의 블리딩 현상으로 인해 교반이 잘 되지 않음.

확인 시험

 - 실내 시험 : 일축압축강도시험, 삼축투수시험(투수계수), 동적 특성 확인 시험 등.

 - 현장 일축압축 강도의 50~60% 정도를 설계기준강도에 맞도록 설계 및 확인.

교반장비

 - 고압으로 심층혼합처리기 선단에 압송

 - 교반 날개를 이용한 슬러리를 연약지반과 혼합

 - DCM 에 고압 분사 방식도 있지만, 이는 다른 분사식 약액 주입 공법과 차이가 없다. (JSP, SGR, RIG 등)

 - 개량체 D1000 x 2 나, D1000 x 4 로 적용.

(여담) 저렇게 스트라이드 할 때까지 상체와 손이 움직이면 안되는데... 따라하기 너무 어려워요.