지반개량공법

지반개량이란 지내력이 불충분한 연약지반을 개량하여 지지력을 증강시키고, 구조물의 부동침하를 저지하기 위해 인공적으로 토질을 강화하는 것을 의미한다. 지방개량공법의 종류와 개념에 대해 알아보자.

 

지반개량공법

 

1. 지반개량공법 종류

• 치환법: 연약토를 양질토로 치환하여 양질의 지지층을 만드는 공법
• 탈수법: 주로 점토질 지반에서 사용하는 방법으로 지반 중의 수분을 탈수시킴으로써 지반의 밀도를 높이는 공법
• 다짐법: 주로 사질 지반에 이용되며 진동·다짐에 의해 지반을 개량하는 공법
• 그라우팅공법: 연약지반에 약액을 주입하여 흙입자 간의 공극을 채움으로써 지반의 지내력을 강화하는 공법

 

 

2. 사질지반 개량공법

1) 진동다짐(vibro flotation) 공법

길이 1m, 지름 20cm 정도인 진동기를 물을 분출시키면서 지반에 삽입하고 모래를 진동시켜 사질지반을 다지는 공법이다.

 

물과 진동, 다짐을 병용하기 때문에 밀도를 크게 하여 지반의 지내력을 증대시킬 수 있다.

 

압축다짐에 비해 다짐 효과가 좋고 시공속도도 빠르지만, 점성토 함유량이 20% 이상인 모래지반에서는 다짐 효과가 적다.

 

2) 압축다짐(vibro composer, sand compaction pile) 공법

지반에 파이프를 관입하여 모래를 투입하고 이것을 진동하여 다지면서 파이프를 빼내어 모래말뚝을 형성하여 지반을 다지는 방법이다.

 

형성된 모래말뚝은 간극수 배수로의 역할을 하게 되어 압밀을 촉진하고 말뚝 자체의 다짐에 의해 지반을 보강한다.

 

점성토 함유량 20% 이상인 모래지반에는 다짐 효과가 적다.

 

3) 그라우팅(grouting) 공법

지반 내에 주입관을 삽입한 후 시멘트 페이스트 등의 주입체를 압입 하여 흙입자 간의 공극을 메우고 고결시킴으로써 연약지반의 지내력을 증가시키는 방법이다.

 

사용되는 주입제로는 시멘트, 물유리, 아스팔트, 벤토나이트 등이 있다.

 

 

3. 점토지반 개량공법

1) 치환공법

굴착기로 연약, 불량 지반을 제거하고 양질의 흙으로 치환하여 지반을 개량하는 공법이다.

 

지내력에 대한 신뢰성을 확보하기 어렵기 때문에 대규모 공사에서는 적용하기 어렵지만, 소규모 공사에서는 공사비가 저렴하다는 장점이 있다.

 

2) 샌드드레인(sand drain) 공법

점토지반의 함수량 감소로 전단강도를 증가시키고 지반이 강화되는 성질을 이용한 탈수 공법의 일종이다.

 

점토지반에 모래를 깔고 그 위에 성토에 의한 하중을 가하면 장기간에 걸쳐 점토 중의 물이 모래기둥(sand pile)을 통하여 배수되어 지반이 압밀 강화된다.

 

3) 페이퍼드레인(paper drain) 공법

샌드드레인 공법과 비슷한 원리를 이용하는 방법으로 드레인 페이퍼를 특수기계로 타입 하여 점토 지반의 수분을 제거함으로써 지내력을 증가시키는 방법이다.

 

4) 생석회 공법

샌드드레인 공법의 모래말뚝 대신에 생석회(수산화칼슘)를 주입하여 화학반응에 의해 열을 발생시켜 수분을 증발시키는 공법이다.

 

 

위와 같이 사질토 및 점성토 등의 연약지반에 적용 가능한 지반개량공법에 대해 알아보았다. 다양한 공법을 사용하여 지내력이 충분치 않은 지반을 개량하여 부동침하 등을 방지하고 지지력을 증가시켜 안전사고에 유의하도록 하는 것이 중요하겠다.