Effects of Geosynthetic Reinforcement on Compaction of High Water Content Clay

토목섬유 보강이 고함수비 점성토의 다짐에 미치는 영향

This research was conducted to evaluate the effectiveness of reinforcement for nearly saturated soft clay compaction. The effectiveness was investigated by roller compaction test using nearly saturated clay specimens. The nearly saturated condition was obtained by submerging clay in the water for 12 hours. High water content specimens were compacted in plane strain condition by a steel roller. A specimen was compacted by four 5 cm horizontal layers. Specimens were prepared fur both reinforced and unreinforced cases to evaluate the effectiveness of reinforcement. Used reinforcement is a composite consisted of both woven and non-woven geotextile. The composite usually provides drainage and tensile reinforcement to hi인 water-contented clay so that it increases bearing capacity. Therefore, large compaction load can be applied to reinforced clay and it achieves higher density effectively. The reinforcement also increases compaction efficiency because it reduces the ratio between shear and vertical forces during compaction process. The maximum vertical stress on the base of specimen usually decreased with higher compaction thickness. The reinforcement increases soil stiffness under the compaction roller and it initiates stress concentration. As a result, it maintains higher vertical stress level on the base of specimen that provides better compaction characteristics. Based on test results, it can be concluded that the reinforcement is essential to achieve effective compaction on soft clay.

본 연구는 포화된 연약 점성토에 대한 보강효과를 분석하기 위하여 롤러 다짐장비를 사용하여 수행하였다. 시료는 12시간 수침으로 포화 상태를 만들었으며, 철재 롤러로 평면변형을 상태에서 5cm 층 두께로 4층의 다짐을 실시하였다. 보강효과를 분석하기 위하여 무보강 조건 및 부직포와 직포로 구성된 복합보강재를 사용한 보강조건으로 다짐 공시체를 제작하였다. 복합보강재의 배수효과와 인장 보강효과로 고함수비 점성토의 지지력을 증가시켜, 보강토에 대하여 큰 다짐하중을 가할 수 있게 되어 보다 큰 밀도를 효과적으로 얻을 수 있다. 또한 다짐 작업시 보강재에 의해 연직재하 하중에 대한 전단저항 반력의 감소에 의해 다짐효율을 증가시킨다. 공시체 저면에서의 최대 연직응력은 다짐두께가증가 할수록 감소하게 된다. 한편 보강재는 롤러의 연직하부의 지반강성을 증가시켜 응력집중현상이 발생한다. 이로인하여 공시체 저면에서 보다 높은 연직응력 수준을 유지하며 보다 효과적인 다짐 특성을 제공하게 된다. 시험결과로부터 연약점성토의 효과적인 다짐을 위해서는 보강재가 필수적으로 요구된다고 할 수 있다.