Characteristics for Consolidation and Shear Strength of Bottom Ash Compaction Pile According to Replacement Ratio in Clay

점토지반에 적용된 저회다짐말뚝의 치환율에 따른 압밀침하특성 및 전단특성

The necessity of effective and economical improvement for soft ground is required more and more as mountains form 70% of country. The soft ground improvement methods for ocean development are sand compaction pile method, displacement method are applied to the soft ground improvement from ocean development pre-loading method, air pressure method, well point method, pack drain method, quicklime pile method etc. Among them, the sand compaction pile method, has many problems such as the economical problem on importing materials due to the lack of sand and destroying the nature while collecting sand. To replace the sand with other alternative materials, a study on the bottom ash compaction pile method because the bottom ash has the similar engineering properties with sand. Therefore, in this study, after compose the complex soil with a replacement rate of 10~80% and a large direct shear test, shear test, consolidation test with replacement rates of bottom ash are performed to estimate whether its shear and consolidation characteristics are suitable for the alternative material of compaction pile method. As a result of test, Shear Strength Parameters tend to be increased in accordance with the increase of replacement ratio of bottom compaction pile, and Settlement Reduction Factor and $t_{90}$ tend to be decreased.

국토의 70%를 산이 차지하고 있는 우리나라의 여건으로 볼 때 효율적이고 경제적인 연약지반 개량의 필요성이 점차 높아지고 있다. 해양개발을 위한 연약지반개량 공법에는 모래다짐말뚝공법, 치환공법, 프리로딩공법, 대기압공법, 지하수위 저하공법, 팩드레인공법, 생석회말뚝공법 등이 있는 데, 그 중 모래다짐말뚝공법은 모래의 수급이 어려워져 수입하는 등의 경제적인 문제점과 모래채취로 인한 자연 훼손의 문제점을 야기하므로 이에 대한 대책공법이 시급한 실정이다. 최근, 모래와 공학적 성질이 유사한 화력발전소 부산물인 저회를 대체 재료로 활용하기 위한 연구가 이루어지고 있으나 연약지반 개량 재료로 활용하기 위한 연구는 미미한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 10~80%의 치환율로 복합지반을 조성하여 대형직접전단시험, 전단시험, 표준압밀시험을 실시한 후 저회다짐말뚝의 전단특성과 압밀특성을 규명하였다. 연구결과 저회다짐말뚝의 치환율이 증가에 따라 전단강도 정수는 증대하고, 침하저감 계수 및 $t_{90}$은 감소하는 경향이 나타났다.