연약지반 대책

연약지반의 정의

연약지반은 구조물을 지지할 지지력과 침하 안정성이 부족한 지반이다.

연약함은 절대적인 값이 아니라 구조물 규모와 목적에 따라 상대적으로 평가된다.

원지반이 안정성을 만족하지 못하면 연약지반으로 취급한다. 답안에서는 이 상대성을 먼저 쓴다.

네 가지 문제점

연약지반의 문제는 네 가지로 나누어 본다.

첫째는 안정 문제다. 지지력 부족과 원호활동이 여기에 든다.

둘째는 침하 문제다. 압밀침하와 부마찰력이 대표적이다.

셋째는 액상화, 넷째는 투수성 문제다.

문제점마다 대응 공법을 짝지어 쓴다.

압밀과 배수거리

압밀은 점토 간극의 물이 빠져나가며 천천히 일어나는 침하다.

압밀 시간은 배수거리의 제곱에 비례한다. 배수거리를 짧게 하는 것이 핵심이다.

압밀도 90%, 시간계수 0.848, 압밀계수 2.0 m²/년을 적용하면 배수거리 4 m는 6.78년이다.

배수거리를 2 m로 줄이면 1.70년으로 줄어든다. 줄이는 효과가 제곱으로 커진다.

대응 공법

앞서 낸 문제의 답은 1/4로 준다. 배수거리의 제곱에 비례하기 때문이다.

연약지반 대책은 하중을 줄이거나, 지반을 개량하거나, 말뚝으로 하중을 넘기는 방법이다.

지반처리는 침하 시간을 줄이는 데 초점이 있다. 압밀을 촉진하는 것이 목적이다.

말뚝 기초는 지지력을 확보하는 데 초점이 있다. 두 목적을 혼동하지 않는다.

처리 절차

연약지반 처리는 지반 판정에서 시작해 계측 확인으로 이어진다.

먼저 지반 판정으로 연약층을 확인하고, 목표 설정으로 허용침하량을 정한다.

다음으로 공법을 선정하고, 설계와 단계별 시공을 한다.

계측으로 침하와 간극수압을 측정해 설계값과 비교한다. 결과가 다르면 설계를 수정한다.

정리

정리하면 연약지반은 구조물 목적과 규모에 따라 상대적으로 판정하는 지반이다.

문제점은 안정, 침하, 액상화, 투수성이다. 문제점마다 대응 공법을 짝지어 쓴다.

판정에는 표준관입시험과 콘관입시험을 쓴다.

말뚝 설계에는 부마찰력을 반영하고, 시공 중 계측으로 문제를 미리 확인한다.