석션드레인공법이 적용된 연약지반의 압밀특성에 관한 사례 분석

Consolidation Characteristics of Soft Ground in Suction Drain Method

석션드레인공법은 지반 내 배수재를 타설하고 진공압을 배수재에 직접 가해 전응력이 일정한 상태에서 간극수를 배출하여 유효응력을 증가시키고 이로 인해 전응력의 변화 없이 강도를 증진하고 압밀 촉진을 유도하는 새로운 연약지반 개량 공법이다. 본 논문에서는 서해안 해성 점성토 지반에 적용된 석션드레인공법의 시공 사례를 제시하였다. 석션드레인공법이 적용된 지반의 개량효과를 확인하기 위해 현장 계측과 실내시험 결과를 분석하였으며, 수치해석을 통해 설계치와 실측치를 비교하였다. 석션드레인공법과 기존 성토재하공법의 침하량 비교결과 기존 성토재하공법을 대체할 수 있는 침하거동이 발생함을 확인 하였다. 현장 계측 및 실내시험을 통해 지반개량 효과를 분석한 결과 석션드레인공법 적용 지반의 침하량이 2.3배 더 크게 발생함을 확인하였으며, 개량 후 비배수 전단강도는 약 300~400% 증가하였다. 또한 함수비는 약 30% 감소하였으며, 선행압밀하중은 약 $0.52kgf/cm^2$ 정도가 증가하였다.

Suction Drain Method is a relatively new technique to improve soft ground using vacuum pressure which can be directly applied to the soft ground through drains that the pore water pressure around them are decreased without changing total stress. This can accelerate volume changes and increase strength of the ground. This paper shows the results of field test of the suction drain method applied at dredged and reclaimed clay. To evaluate the improvement effects of soft ground by the suction drain method, this paper analyzed real-time field measurements to the results of the laboratory tests and numerical analysis. The comparisons of the settlement and shear strength between suction drain method and surcharge preloading method show possibilities for replacement of the preloading methods. The settlements by suction drain method were 2.3 times larger and undrained shear strength were 300%~400% higher than surcharge method. Moreover, the water content is decreased about 30% and the preconsolidation pressure is increased about $0.52kgf/cm^2$.