[논술형] 사질토의 연약지반개량공법으로 동다짐공법을 적용하고자 한다. 이때 충격에너지에의한 공학적 특성에 대하여 설명하시오.

연약지반개량공법은 연약지반의 강도와 침하저항성을 향상시키기 위한 공법입니다.

동다짐공법, 재료치환공법, 혼합다짐공법, 파일기반공법, 지반개량제공법 등이 있습니다.

연약지반개량공법의 종류, 장단점, 적용시 유의사항을  알아보세요.

 

---

1. 연약지반개량 공법의 종류 및 특징

   연약지반개량공법은 연약지반의 강도와 침하저항성을 향상시키기 위한 공법입니다.

공법별로 특징과 속성이 다르므로, 적용 대상 지반의 특성을 고려하여 적절한 공법을 선택해야 합니다.

출처:위기디피아, 동다짐공법

 

공 법	설명	특   징
동다짐 공법	낙하에너지나 진동에너지를 이용하여 지반을 다짐하는 공법	*  상대적으로 시공이 간편하고 경제적입니다. * 지반의 강도와 침하저항성을 향상시킬 수 있습니다. * 충격에너지의 크기에 따라 지반의 파괴를 유발할 수 있습니다. * 지반의 층리와 경사에 따라 시공이 제한될 수 있습니다
재료치환 공법	연약지반을 강한 재료로 치환하는 공법	* 지반의 강도와 침하저항성을 크게 향상시킬 수 있습니다. * 지반의 층리와 경사에 제한을 받지 않습니다. * 시공이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. * 지반의 특성에 따라 적절한 재료를 선택해야 합니다.
혼합다짐 공법	연약지반에 강한 재료를 혼합하여 다짐하는 공법	*  지반의 강도와 침하저항성을 향상시킬 수 있습니다. * 시공이 간편하고 경제적입니다 . * 혼합재료의 배합비에 따라 시공 결과가 달라질 수 있습니다. * 지반의 층리와 경사에 따라 시공이 제한될 수 있습니다
파일기반 공법 (말뚝공법)	지반 내에 파일을 설치하여 지반의 하중을 분산시키는 공법	*  지반의 강도와 침하저항성을 크게 향상시킬 수 있습니다. * 지반의 층리와 경사에 제한을 받지 않습니다. * 시공이 복잡하고 비용이 많이 듭니다. * 지반의 특성에 따라 적절한 파일 시스템을 선택해야 합니다
지반개량제 공법 (약액주입)	지반에 개량제를 주입하여 지반의 강도를 향상시키는 공법	*  지반의 강도와 침하저항성을 향상시킬 수 있습니다. * 시공이 간편하고 경제적입니다. * 개량제의 종류와 주입량에 따라 시공 결과가 달라질 수 있습니다. * 지반의 층리와 경사에 따라 시공이 제한될 수 있습니다

 

2. 공법고려시 관련속성

• 상대밀도: 지반의 단단함을 나타내는 지표입니다. 상대밀도가 높을수록 지반의 강도와 침하저항성이 높아집니다.
• 공극률: 지반의 비어 있는 공간의 비율입니다. 공극률이 낮을수록 지반의 단단함이 높아집니다.
• 내부마찰각: 지반 입자들이 서로 미끄러지지 않고 붙어 있는 정도를 나타내는 지표입니다. 내부마찰각이 높을수록 지반의 강도와 침하저항성이 높아집니다.
• 압축강도: 지반이 압축될 때 받는 힘에 저항하는 능력을 나타내는 지표입니다. 압축강도가 높을수록 지반의 강도와 침하저항성이 높아집니다.

출처:https://theconstructor.org/geotechnical/dynamic-compaction/37466/

3. 동다짐공법의 공학적 특성과 적용시 유의사항

  동다짐공법은 낙하에너지나 진동에너지를 이용하여 지반을 다짐하는 공법입니다. 사질토의 경우, 상대밀도가 낮아서 강도가 약하고 침하가 발생하기 쉽습니다. 동다짐공법을 적용하면 충격에너지에 의해 사질토 입자가 서로 밀착하여 상대밀도가 증가하고, 그 결과 지반의 강도와 침하저항성이 향상됩니다.

동다짐공법의 충격에너지에 의한 공학적 특성은 다음과 같습니다.

• 상대밀도 증가: 충격에너지에 의해 사질토 입자가 서로 밀착하여 상대밀도가 증가합니다. 상대밀도가 증가하면 지반의 강도와 침하저항성이 향상됩니다.
• 공극률 감소: 충격에너지에 의해 사질토의 공극률이 감소합니다. 공극률이 감소하면 지반의 강도와 침하저항성이 향상됩니다.
• 내부마찰각 증가: 충격에너지에 의해 사질토의 내부마찰각이 증가합니다. 내부마찰각이 증가하면 지반의 강도와 침하저항성이 향상됩니다.
• 지반의 압축강도 증가: 충격에너지에 의해 지반의 압축강도가 증가합니다. 압축강도가 증가하면 지반의 강도와 침하저항성이 향상됩니다.

사질토의 연약지반개량공법으로 동다짐공법을 적용할 때는 다음과 같은 사항에 유의해야 합니다.

• 충격에너지의 크기: 충격에너지가 너무 작으면 지반의 개량효과가 미미하고, 너무 크면 지반의 파괴를 유발할 수 있습니다. 따라서 충격에너지의 크기를 적절하게 조절해야 합니다.
• 충격에너지의 방향: 충격에너지의 방향이 지반의 강도 방향과 일치하도록 해야 합니다.
• 충격에너지의 횟수: 충격에너지의 횟수를 충분히 해야 합니다.

동다짐공법은 사질토의 연약지반개량에 효과적인 공법입니다. 적절한 충격에너지를 적용하면 지반의 강도와 침하저항성을 향상시킬 수 있습니다. 필답형 작성시에는 아래 링크도 활용해보시기 바랍니다.

 

https://dreaming-pig.tistory.com/167

[필답형] 연약지반 치환공법