플라스틱보드드레인(PBD)

정의

플라스틱보드드레인은 연약한 점토지반에 세우는 얇은 판형 배수재다.

점토는 물이 아주 천천히 빠져서, 자연 상태로 두면 침하가 수년에 걸쳐 일어난다.

그래서 배수재를 지중에 박아 간극수가 짧은 거리로 빠지게 한다.

구성과 배수 원리

구성은 코어와 필터로 이뤄진 띠 모양의 배수재다.

코어는 간극수가 흐르는 홈을 만들고, 필터는 세립토가 홈을 막지 않게 감싼다.

간극수는 연직으로 흘러 상부 수평배수층으로 빠져나간다.

설치 중 필터가 찢기거나 홈이 찌그러지면 통수능력이 급감한다.

교란대와 압밀 지연

교란대는 맨드릴이 흙을 밀고 들어가면서 주변 흙 구조가 흐트러져 생긴다.

교란대 안쪽은 스미어 존, 바깥쪽은 전이대로 구분한다.

교란대는 실제 압밀 속도를 떨어뜨리는 영역이다.

압밀 기간 계산 예제

점토층 두께 10m, 배수재 간격 1.2m 정사각형 배치를 가정한다.

등가 직경 1.36m와 수평 압밀계수 5×10⁻⁸m²/s를 가정한다.

시간계수 1.2를 넣으면 기간은 약 4.4×10⁷초, 즉 510일이 된다.

결과는 약 1.4년이다. 간격을 좁히면 기간은 d_e²에 비례해 줄어든다.

배수재 종류 비교

앞 문제의 답은 짧아진다. 등가 직경이 작을수록 압밀 기간이 줄어든다.

샌드드레인의 대안으로 종이형 배수재가 쓰였고, 이를 보완한 것이 PBD다.

PBD는 코어 단면이 설치 중 변형되지 않아 통수능력 유지가 핵심이다.

시험에서는 통수능력과 교란 영향을 함께 서술하는 것이 중요하다.

시공 유의사항과 정리

정리하면 PBD는 교란과 통수능력을 함께 고려해 설계하고 시공해야 한다.

관입 깊이와 수직도, 배수재 노출 길이를 시공 중 반드시 확인한다.

시험 시공으로 관입 성공률과 지층 조건을 먼저 확인하는 것이 핵심이다.