Characteristics of the Smear Zone by Vertical Drain of Low Plasticity on Soft Ground

저소성 연약지반에서의 스미어 존 특성 평가

The vertical drain method recently being used in Korea is one of the popular soft ground improvement methods, and it is divided into the sand drain method, the pack drain method, the paper drain method, and the PBD method according to the drainage. However, these methods generate the disturbed zone called the smear zone when the drainage is penetrated into the in-situ ground. The characteristics of the smear zone generated cause the problems that the coefficient of permeability decreases, and then the consolidation time in the design becomes longer than expected. Even though the coefficient of horizontal consolidation and the coefficient of permeability in the smear zone are very important design factors directly influencing the degree of consolidation, in the existing studies, these coefficients have been empirically derived by the coefficient of vertical consolidation and used for the design. However, in case that these coefficients derived by the coefficient of vertical consolidation are applied to the actual design, a loss of the duration of construction and a loss of economical efficiency can be happened because of the inaccuracy of the coefficient of horizontal consolidation and the coefficient of permeability. Hence, in this study, in order to understand such influence, the laboratory test was carried out so as to reasonably determine the coefficient of permeability and the coefficient of consolidation in diverse ground conditions. Then, the range of smear effect on clay and silt was estimated with monitoring data through the laboratory test.

최근에 연약지반개량공사에서 연직배수공법은 가장 많이 사용하는 공법 중 하나이다. 그러나 개량을 위한 배수재의 시공시에 지반 교란이 발생하여 스미어 존이라는 교란영역을 발생시킨다. 이렇게 발생된 스미어 존의 특징은 그 영역내의 투수계수가 감소하여, 설계시 예상하였던 압밀이 원활히 이루어지지 않는 문제점이 발생 된다는 점이다. 스미어 존의 수평압밀계수, 수평투수계수는 압밀도에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 설계인자이다. 그러나 기존에 수행되는 설계방법에서 이러한 주요설계인자의 산정방법은 수직압밀계수에 의하여 수평압밀계수 및 수평투수계수를 경험적으로 유추하여 설계를 수행하고 있다. 그러나 이러한 방법으로 산정된 수평투수계수, 수평압밀계수는 설계 특성상 불확실성에 대한 과대설계로 진행되어 시공성, 공사기간 및 경제적인 측면에서 큰 손실을 가져올 수 있게 된다. 따라서 이번 연구에서는 국내에 서해안과 남해안 지역에 널리 분포하고 있는 저소성 지반을 대상으로 선정, 실험을 수행하여 저소성의 실트 및 점토지반에서의 스미어 존의 크기를 평가하였으며, 원지반의 압밀특성 및 물리적 특성과의 상관성 분석을 수행하여 설계시 참고자료로 활용할 수 있도록 하였다.