Research on the Surface Improvement of High Soft Ground Using Calibration Chamber Test

모형토조실험에 의한 초연약지반의 표층개량에 관한 연구

Abstract

Most of the soil used for reclamation is marine clay generated from dredging construction.The soft ground made of dredged clay has high water content and high compressibility, so the bearing capacity of the ground is very weak and it is difficult to enter the ground improvement equipment. Therefore, surface hardening treatment method is used to enter equipment prior to full-scale civil engineering work, and stabilizer is mainly used for cement series. Cement-based stabilizers have the advantage of improving the ground in a short period of time and have excellent economic efficiency, but they are disadvantageous in that they cause environmental problems due to leaching of heavy metals such as hexavalent chromium. In this study, environmental effects evaluation of dredged clay mixed with normal portland cement and environmentally friendly stabilizer was evaluated, and uniaxial compressive strength test and indoor model test were conducted to confirm the bearing capacity characteristics of the solidified layer.

준설점토를 활용한 연약지반은 장비주행성 및 진입로의 확보를 위해 시멘트 계 고화재 및 무기질 고화재 등을 활용한 표층고화처리공법이 사용되고 있으나 환경에 유해한 물질의 용출로 인한 문제가 제기되고 있어 환경과 기능성을 모두 만족하는 표층고화처리 공법의 개발이 필요하다. 표층처리 공법으로는 조기강도와 장기적인 안정 등을 고려하여 시멘트계 고화재를 이용한 표층고화처리공법이 많이 활용되고 있으며, 지반개량 효과가 크고 경제적 효율성으로 인해 국 내외에서는 시멘트계 고화재를 이용한 표층개량에 대한 연구과 수행되어 지고 있다. 그러나 최근 환경과 기능성의 문제가 제기되어 시멘트에서 발생되는 6가크롬(Cr6+), 수은(Hg) 등의 유해물질로 인해 지반오염과 환경문제가 발생되어 다양한 친환경적인 공법의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 자연함수비의 준설점토를 시멘트와 친토양고화재를 혼합한 혼합토를 대상으로 동일한 배합조건 및 양생조건에 따른 일축압축강도를 분석하고 이 결과를 기준으로 표층개량범위 적용 및 실내모형토조시험을 수행하여 초연약지반의 강도특성 및 지지력 특성을 검토하고자 한다.

Fig. 1. Friction angle according to mixing ratio

Fig. 2. Model test device design

Fig. 3. Model test equipment

Fig. 4. N.P.C mixed uniaxial compressive strength

Fig. 5. S.B mixed uniaxial compressive strength

Fig. 6. Uniaxial compressive strength ratio (N.PC)

Fig. 7. Uniaxial compressive strength ratio (S.B)

Fig. 8. Improved load surface layer (2B)

Fig. 9. Improved load surface layer (3B)

Fig. 10. Improved load surface layer (4B)

Fig. 11. Improved surface strength ratio

Table 1. Physical properties of dredged clay

Table 2. Elution test result of stabilizer and cement

Table 3. Direct shear test result

Table 4. Mixing condition of manufactured specimen

Table 5. Improvement surface layer range

Table 6. N.P.C Mixed uniaxial compressive strength

Table 7. S.B mixed uniaxial compressive strength