The expansion of old road is needed in construction the entrance at the $\bigcirc$$\bigcirc$I/C road in $\bigcirc$$\bigcirc$city. To strength the national competition, many agents who concerned do their best for finishing that construction early as soon as possible. In generally, soil embankment on soft foundation is caused to reduce the stability by making the settlement of ground surface due to the over load. Thus, we try to make it stable by building EPS embankment construction which in our working place is one kind of the method of light embankment construction after excavating the original ground.
The expansion of old road is needed in constructing the entrance at the $\bigcirc$$\bigcirc$I/C road in $\bigcirc$$\bigcirc$city. To strength the national competition, many agents who concerned do their best for finishing that construction early as soon as possible. In generally, soil embankment on soft foundation is caused to reduce the stability by making the settlement of ground surface due to the over load. Thus, we try to make it stable by building EPS embankment construction which in our working place is one kind of the method of light embankment construction after excavating the original ground.
하부지반이 점토인 기존 제방 상단의 확폭을 위해 추가성토를 하는 경우에 대하여 추가성토에 의한 압밀과 사면안정 대책공법에 대해 검토하였다. 압밀량평가에 대해서는 추가성토에 의해 하부지반으로 전달되는 응력전달량을 탄성론에 근거하여 유도한 식을 적용하였다. 사면안정대책공법으로는 현장여건을 고려하여 JSP 공법과 쇄석기둥 공법 그리고 EPS공법을 고려하였는데 EPS공법을 적용한 해석결과에 따르면 안정조건을 만족하지 못했다. JSP 공법 적용시 약 $2{\times}10^7$ kPa의 고압을 사용하므로 시공시 인접지반의 압출에 대한 고려가 선행되어야 한다. 쇄석기둥공법의 경우 국내에서 시공실적이 적고 시공중 소음이 큰 단점이 있으므로 이러한 점들을 고려하여 현장여건에 적합한 공법의 선정이 필요할 것으로 생각된다.
경량성토공법은 성토체 자중을 감소시켜 지반의 침하를 감소시키는 공법으로 작업의 편리성 등의 이유로 적용사례가 증가하고 있다. 이와 관련하여 스티로폼은 연약지반상에 경량성토재로서 활용할 수 있는 것으로 알려져 있다. 경량성토재로서 스티로폼의 사용은 응력증가를 최소화 할 수 있으며, 안정재 사용을 통하여 지지력 증대와 침하감소효과를 얻을 수 있다. 이에 본 연구에서는 연약점성토층 상부에 경량성토재를 포설하고 모형 지지력 실험과 유한요소해석을 실시하였으며, 그 결과를 바탕으로 경량성토재로서의 지지력 특성을 평가하였다. 실험결과 일반적인 성토재 보다 폐스티로폼을 이용한 성토재가 더욱 우수한 특성을 발휘하는 것으로 나타났다.
우리나라에 EPS성토공법의 도입은 1993년 서해안 고속도로현장에서 시작된 이후 비록 초창기 이지만, 지형적인 특성 때문에 짤은 기간동안에 약 21만m3의 EPS블럭을 시공하였다. 국내에 사용 된 EPS성토공법의 주적용분야는 연약지반상의 교량교대 됫채움 및 성토체분야로 EPS블럭 전체 사용량의 약 70%정도를 차지하고 있으며, 나머지는 옹벽 등에 사용되었다. 본 연구에서는 주 적용 분야인 교량교대 됫채움 부분에 EPS블럭을 적용하여 구조물의 안정을 이룬 시험시공구간을 대상으로 토압, 간극수압 및 변위량 등의 계측결과를 분석 검토하였다. 교량 교대에 각종 계측기를 매설하여 교량 교대와 배면 토공부의 거동을 파악하고 유한요소해석 프로그램을 이용하여 이들의 거동을 예측하였다.
스치로폴은 발포폴리스티렌(EPS : Expanded Poly-Styrene)을 말하며, 이것은 스티렌모노머(Stone Monomer)를 중합하여 만든 플리스티렌과 여기에 첨가한 발포제가 주원료로 되어 있다. 폴리스티렌은 1930년대에 미국과 독일에서 공업화되었고 스치로폴은 1943년 초에 미국에서 공업화가 이루어져 건물의 단열재, 물품포장재 등으로 이용되어 왔다. 1972년에는 노르웨이에서 연약지반상 교량의 접속도로 보수공사에 처음 스치로폴 성토공법이 이용되어 교대의 측방유동 방지대책으로 성공을 거둠에 따라 연약지반상의 경량성 토재 및 토압을 받는 옹벽, 교대 등 구조물의 경량 뒷채움재로서 각광을 받게 되었다. 한편 우리나라에서는 1994. 6월에 한국지반 공학회 주최로 개최된 "발포폴리스티렌(EPS) 이용 성토공법 국제심포지엄"에서 양산-구포간 고속도로성토(L=70m) 및 서해안고속도로의 교대 뒷채움에 스치로폴 경량성토재가 이용된 문헌이 발표된 바 있으며, 시중에서 단열재용으로 판매되고 있는 스티로폴 평판의 규격은 표 1과 같다. 스치로폴은 그 가격이 비싼 편이지만 단위중량(20-40kgf/m$^3$)이 흑의 50/1-100/1 밖에 안되는 초경량재로서 강도, 내구성 및 시공성이 우수한 성토용 신재료이기 때문에 연약지반상에서 구조물 시공시 지반의 과대한 침하, 측방유동 및 사면활동 등이 생길 경우 도로성 토재 또는 교대, 옹벽 등 구조물의 뒷채움재로서 스치로폴을 사용하면 이를 방지할 수 있으므로 매우 효과적인 토목자재라 할 수 있다. 따라서 본고에서는 지금까지의 연구결과, 시험시공 및 시공실적 등을 토대로 발표된 참고문헌을 중심으로 연약지반상 스치로폴 성토공법의 설계방법에 대하여 간단히 소개하고자 한다. 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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