연약지반과 압밀침하

연약지반의 정의

연약지반은 구조물을 안전하게 지지하지 못하는 지반이다.

절대적 기준이 없는 상대적 개념이다. 같은 지반이라도 하중과 허용침하량에 따라 판정이 달라진다.

처음 보는 사람은 물러서 발이 빠지는 땅 정도로 이해하면 된다.

연약지반의 세 가지 문제

연약지반 문제는 크게 세 가지로 요약된다.

첫째는 안정, 둘째는 침하, 셋째는 액상화와 투수 문제다.

압밀침하는 시간이 걸려 시공 중에는 잘 드러나지 않고 공용 후에 나타난다.

압밀침하량 계산

압밀침하량은 다음 식으로 개략 계산한다.

압축지수, 층두께, 초기간극비, 응력 증가량을 식에 대입한다.

가상의 예에서 침하량은 약 0.53m이다.

배수거리와 압밀 시간

연직배수재는 점성토층을 얇은 배수층으로 나누어 간극수를 빨리 빼낸다.

압밀 시간은 배수거리의 제곱에 비례하므로 배수거리를 줄이면 시간이 크게 준다.

배수거리가 2배가 되면 압밀 시간은 몇 배인가? 직접 풀어 보자.

정답과 판정 기준

정답은 4배다. 시간은 배수거리의 제곱에 비례하기 때문이다.

판정 기준은 N값과 일축압축강도를 함께 쓰면 감점을 줄일 수 있다.

점성토는 N값 4 이하, 사질토는 N값 10 이하가 최소 기준이다.

N값만으로 판정하면 과소 또는 과대 평가가 생길 수 있다.

정리

지금까지 내용을 정리한다.

압밀 속도는 배수거리와 압밀 하중이 좌우한다는 점을 기억한다.

공법을 정한 뒤에도 계측으로 침하 추이를 확인해야 한다.