Journal of the Korean Geotechnical Society ISSN:1229-2427(Print) 2288-646X(Online) 한국지반공학회 논문집

본 연구에서는 국내 국지성 호우의 증가로 인한 피해의 보호효과가 탁월한 지반개량제를 표층개량공법에 활용하기 위해 붕괴된 15개소의 현장토를 대상으로 흙의 분류 및 일축압축시험을 진행하여 토질별 최적배합비를 제안하는 연구를 진행하였다. 현장토에 대해 Casagrande법과 원추관입시험법을 실시하여 액·소성한계값의 비교, 흙의 분류 및 서로의 상관관계에 대한 관계식을 유도하였다. 각각의 흙의 분류에 대해 일축압축강도를 이용하여 지반개량제의 최적배합비를 도출한 결과, Casagrande법으로 분류한 경우 실험자의 숙련도 차이와 시험의 오차에 의해 세립토의 분류가 명확하지 않았지만, 원추관입시험법으로 분류하였을 때 명확한 최적 배합비를 제안할 수 있었다.

연약지반 대책공법으로 적용되는 다짐모래말뚝과 같은 지중구조물은 주로 복합지반 설계법에 의해 침하 및 안정성을 분석한다. 복합지반 설계법의 기본원리는 아칭효과이며 말뚝의 보강효과는 응력분담비로 평가한다. 탄성적 특성을 갖는 그라우팅 말뚝을 지반보강공법으로 적용할 때 기존의 응력분담비 평가는 말뚝이 지표까지 설치되어 상재하중이 말뚝과 원지반에 같이 직접 재하되는 경우만을 고려해 왔다. 본 연구에서는 지반보강 말뚝의 설치를 지표까지 올리지 않고 지중 어느 위치에서 마감할 때에는 지금까지의 연구들에 의해 적용된 응력분담비 적용 방법이 달라져야 한다는 것을 보여주었다. 고강도 Jet grouting이 적용되었을 때 원지반에 대한 그라우팅 말뚝의 응력분담비(n)는 통상 30~50 범위의 값을 적용한다. 그러나 이는 지표까지 말뚝이 놓이는 경우이고 말뚝 상단의 위치가 지표로부터 멀리 깊게 위치될 경우 응력분담 효과가 급격히 저감되며 응력구(stress bulb) 경계가 되는 깊이부터는 정량적 값 1.5에 수렴했다.

본 연구는 흙의 디지털 이미지로부터 획득된 토색을 기반으로 함수비를 예측하기 위한 기초단계로서 수행되었다. 서로 다른 다섯 가지 함수비로 조성된 주문진표준사 시료를 대상으로 광조건을 아홉 번 씩 바꿔가며 디지털 이미지를 촬영했다. 디지털 이미지 프로세싱을 통해 촬영된 시료의 토색을 CIELAB 색 표시계를 기반으로 획득하고, 광조건과 함수비에 따른 토색 변화를 분석했다. 그 결과, 불포화토의 토색 L^* 값은 조명의 조도와 높은 상관성을 보였고 a^*와 b^* 값은 조명의 색온도와 높은 상관성을 보였다. 또한 함수비가 증가하면 토색의 밝기를 나타내는 L^*가 감소하고, a^*와 b^*는 증가하여 토색이 초록과 파랑에서 멀어지고 빨강과 노랑에 가까워졌다. 광조건 및 함수비와 토색의 회귀분석 결과를 종합해 불규칙한 광조건에서 촬영된 실리카 계열의 모래의 토색을 기반으로 함수비를 예측하는 방법을 제안했으며, 제안된 방법을 통해 최대 오차 0.29% 수준으로 함수비를 예측할 수 있음을 확인했다.