An Evaluation of Interface Shear Strength between Geosynthetic Clay Liner and Geomembrane

Geomembrane, compacted clay liner, and geosynthetic clay liner (GCL) are widely used to prevent leachate from leaking to adjacent geo-environment at a municipal solid waste (MSW) landfill. Interface shear strength between GCL and geomembrane installed at a landfill side slope is important properties for the safe design of side liner or final cover systems. The interface shear strength between two geosynthetics was estimated by a large direct shear test in this study. The shear strength was evaluated by the Mohr-Coulomb failure criterion. The effects of normal stress, hydration or dry condition, and a hydration method were investigated. The test results show that the interface shear strength and shear behavior varied depending up on the level of normal stress, the type of geosynthetic combinations, and a hydration method. When GCLs were sheared after being hydrated under 6kPa loading, the results were consistent with those published by other researchers. Summaries of friction angles, normal stress and hydration condition is presented. These friction angles could be used as a reference value at a site where similar geosynthetics are installed.

토목섬유 점토 차수재(GCL)와 지오멤브레인(GM)의 접촉 전단강도 평가

폐기물 매립지에는 침출수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 지오멤브레인, 점토차수재 및 토목섬유 점토 차수재(GCL) 등이 널리 사용된다. 매립지의 사면에 설치되는 GCL과 지오멤브레인 사이의 접촉(interface) 전단강도는 사면에 설치되는 차수 및 최종 덮개시설의 안전한 설계를 위해 꼭 필요한 물성치로서, 본 연구에서는 대형 직접전단 시험기를 사용하여 두 종류의 GCL과 지오멤브레인 사이의 접촉 전단강도를 측정하였다. 본 논문에서는 Mohr-Coulomb 파괴 포락선을 이용하여 전단강도를 평가하였으며, 연직하중, 수화 및 건조상태, 수화조건 등이 전단강도에 미치는 영향을 알아보았다. 분석 결과 연직하중이나 수화 상태가 전단 거동 및 전단 강도에 미치는 영향은 하중의 크기와 토목섬유의 종류에 따라 다르게 나타났다. 6kPa의 하중을 가한 상태에서 수화를 시킨 후 실시한 전단 시험 결과는 기존의 문헌에 제시된 결과와도 잘 일치하는 모습을 보였다. 마지막으로 연직하중 및 수화조건에 따른 마찰각을 제시하여 유사한 토목섬유가 적용되는 현장의 설계시 참고자료로 활용할 수 있도록 하였다.