1. 서 론
2. 액·소성한계 측정방법
2.1 Casagrande법
2.2 원추관입시험법(Fall Cone test)
3. 흙의 물리적 시험 및 강도 측정 방법
3.1 흙의 물리적 시험 방법
3.2 강도 측정 방법
4. Casagrande법과 원추관입시험법
4.1 Casagrande법과 원추관입시험법의 정확도 비교
4.2 Casagrande법과 원추관입시험법의 상관관계
5. 시험 결과
5.1 물리적 시험 결과
5.2 일축압축강도와 최적배합비 산정 이유
5.3 Casagrande법을 이용한 최적 배합비
5.4 원추관입시험을 통한 최적 배합비
6. 결 론
1. 서 론
최근 지구 온난화로 인하여 국내를 비롯해 전 세계적으로 기후 변화가 진행되고 있다. 이러한 기후 변화로 인하여 국내의 장마는 6월부터 7월까지 장기간에 걸쳐 진행이 되었으나, 최근에는 7월 말부터 8월 초까지 폭우가 짧은 시간에 쏟아지며 단시간에 강수량이 높아지는 국지성 호우의 빈도가 잦아졌다(Yong-Seung Chung et al., 2004). 이로 인해 도로의 비탈면 등 여러 곳에서 지표면의 붕괴가 발생하고 이를 방지하기 위해 앵커(anchor), 네일링(nailing)공법들이 사용되고 있으나, 실질적인 유실이나 표면의 세굴에 대한 문제는 해결할 수 없다. 이를 해결하기 위해 친환경적이면서 경제적인 방법을 많이 시도 하는데 이 중 하나가 지반개량제를 활용한 표층개량공법이다. 표층개량공법은 일반적으로 표층의 전단강도를 크게 향상시켜 얕은 파괴나 대원호 파괴를 유발하는 침식 및 세굴에 피해를 막을 수 있는 비탈면 보호 공법중 하나이다. 또한 Jason et al.(2017)은 이러한 표층개량공법의 효용성을 높게 평가함에 따라 많은 현장들이 안정성, 작업성, 경제성, 시공기간, 지속성 측면에서의 장점을 바탕으로 사용의 증가를 언급하였다.
표층개량공법은 앞선 장점들로 많이 사용되고 있으나, 현장에서의 적용기준이 모호하여 실제 적용 시에 많은 어려움이 있다. 현재 표층개량공법의 관리 방안으로 많이 사용되는 것은 한국도로공사 시방서이며, 이 기준에 따르면 현장 함수비 30%를 기준으로 30% 이하에서는 6%의 배합비, 함수비 30% 이상에서는 9%의 배합비율을 제시하고 있다(Expressway Construction Specification, 2021). 그러나 이러한 기준에 대해 명확한 근거자료가 없으며 현장에서의 적용 시에는 재료, 토질, 함수비 등 품질에 영향을 받기 때문에 지반개량제를 사용할 경우 함수비만으로 적용하기에는 한계가 존재하므로 토질의 특성별 명확한 기준이 필요하다. 흙의 액·소성한계의 시험 결과 값은 실트와 점토의 분류 및 재료의 전단강도를 파악하는 정보를 제공하기 때문에 기준을 정할 때 가장 중요하게 미치는 요소 중 하나이다. 이 때 액성한계와 소성한계를 측정하는 방법은 국내에서는 Casagrande법(KS F 2303)이 존재한다. 그러나 Casagrande법은 자연 상태에서 정적인 요소인 액성한계를 동적인 방법으로 구하는 것에 모순이 존재하고, 각 시험자마다 숙련도의 차이로 인하여 오차가 존재하는 것으로 알려져 있다(Kim, 2005; Kim et al., 2017). 다른 방법은 1942년 Vasijev에 의해 GOST 5184로 처음 언급된 정적 시험 방법인 원추관입시험법(Fall Cone test)으로서 Casagrande법의 대안으로 제시 되었고, Hansbo(1957)도 Casagrande법의 오차 원인의 근본적인 부분이 장치에 있다고 판단하여 액성한계 측정방법으로 원추관입시험법을 제안하였다(Wood and Wroth, 1978; Feng, 2000). 두 방법으로 정확한 결과 값을 얻기 위해 많은 논문에서 두 시험을 비교하였으며, 시험결과에 대하여 변동계수를 비교한 결과 원추관입시험법이 보다 변동계수가 작아 더 명확한 시험결과를 나타내는 것을 알 수 있었다(Sowers et al., 1960; Shimobe and Spagnoli, 2019).
본 논문에서는 붕괴된 15개소의 현장을 대상으로 Casagrande법과 원추관입시험법 두 가지를 활용해 액·소성한계 값을 분석하여 각 시험별 흙의 분류 및 서로의 상관관계를 선행 문헌자료와 비교 분석 및 유도 하였고, 각 시험 결과 값의 신뢰성을 검토해 보았다. 그 후 각각의 흙의 분류에 대해 일축압축시험을 진행하여 토질의 특성이 지반개량제의 최적 배합비에 미치는 영향을 비교 분석 하였다.
2. 액·소성한계 측정방법
2.1 Casagrande법
Casagrande법에 의한 액성한계 측정방법은 동적인 시험으로 KS F 2303으로 규정되어 있다. 이때 시험장비는 경도가 88±5mN의 경도를 가지는 타격대를 기준으로 한다. 그리고 시험방법은 황동접시가 경사 60°, 높이 1cm의 높이에서 1초에 2회로 25회 낙하 시 황동접시 위의 시료가 1.5cm의 길이로 붙을 때의 함수비를 액성한계로 정의한다. 그러나 정확히 25회를 파악하기 어려우므로 10~25회 2번, 25~40회 2번 등 근접한 범위에서 함수비를 변화 시킨 타격횟수를 이용하여 유동곡선을 얻어내 액성한계를 구한다. 그리고 소성한계 또한 KS F 2303으로 규정되어 있으며, 시험방법은 다공판 위에 반죽한 시료를 놓고 손바닥으로 밀어 3mm 정도의 직경으로 성형 후, 시료가 부서지기 시작하는 함수비를 소성한계라 정의한다.
2.2 원추관입시험법(Fall Cone test)
원추관입시험법은 액성한계 측정방법으로, 정적인 시험방법이다. 잘 다져 놓은 점성토 위에 원추를 올려놓으면 흙의 연경도에 맞추어 원추의 자중에 의해 관입량이 달라지는 원리를 이용한 것이다. 이러한 과정을 거쳐 흙의 액성한계를 구할 수 있다. 원추관입시험의 장치는 크게 영국과 스웨덴으로 기준을 나눌 수 있다. 각 나라마다 기준이 조금씩 다른데, 먼저 스웨덴의 원추는 60° 선단각에 무게는 60g으로 제작되어있고, 영국은 BS 1377로 원추의 선단각이 30°, 원추와 수직관의 무게는 총 80g으로 이루어진 기구를 사용한다. 액성한계 값은 위에 제시한 원추가 5초 동안 20mm 관입되었을 때의 함수비이다. 따라서 관입량을 15~25mm 4회, 14~20mm 2회, 20~25mm 2회 이상 실시한다. 원추관입시험에서 일점법에 의한 액성한계 결정 방법은 20mm에 가까운 관입량과 그때의 함수비를 측정하고 이 결과로 액성한계를 측정하는 방법이다(Sherwood and Riley, 1970; Nagaraj and Jayadev, 1981; CAN/BMO, 1986).
원추관입시험에 의한 소성한계 측정방법은 액성한계시험과 같은 방법으로 실행한다. 시험시 관입깊이가 2mm일 때의 함수비를 소성한계로 결정한다. 그러나 2mm는 실제 측정이 불가 하므로 추세선을 연장하여 해당 지점의 함수비를 찾아 결정해야 하는 단점이 있다. 원추관입시험법에는 여러 가지 방법이 존재 하는데 그중 Harrison(1988)방법과 Feng(2000)이 제안한 방법들이 존재 한다. Harrison방법은 소성한계를 결정하기 위해 Fig. 2와 같이 관입량-함수비의 관계를 제시하였다. 식 (1)을 이용하여 비배수전단강도의 2배 값의 관입깊이를 구한 후 14~25mm 사이의 관입량으로 액성한계를 결정하고, 이론적으로 두 선의 교점이 d=14mm에 있다는 가정 하에 14mm에서 5mm까지 부가적으로 시험 후 아래의 선을 그릴 수 있다. 이때 정확성을 위하여 d가 약 5mm 이고, 다른 한 개는 d가 10mm인 시험을 두 번하는 것이 좋다. 하부 라인에서 얻은 두 점의 기울기로 d=2mm의 함수량을 얻어 소성한계를 측정할 수 있다.
d : 콘 관입시험 시 관입 깊이
W : 콘의 무게
k : 콘의 형상계수
Cu = 배수 전단강도
Feng이 제안한 방법은 기존의 시료컵에 10mm정도 높이의 캡을 새로 씌운 컵을 활용한 방식이다. 하지만 소성한계를 구하는 방식에서 Harrison과는 다르게 관입량-함수비 관계를 양대수 눈금을 취할 경우 선형을 나타내는 경향을 확인하였고, 식 (2), (3)와 같은 방법을 제안하였다.
이 때, W : 콘의 무게
C : 전단강도
wpl : 소성한계
d : 콘 관입시험 시 관입 깊이
3. 흙의 물리적 시험 및 강도 측정 방법
3.1 흙의 물리적 시험 방법
세굴 및 침식에 대한 저항성을 크게 하기 위해서는 토질별 분류, 사용되는 지반개량제의 재료적 특징, 함수비, 다짐도 등 여러 가지 요인에 의해 좌우된다. 최적의 강도발현 조건을 검토하기 위해서는 먼저 토질의 명확한 공학적 분류가 필요하다고 판단하여 현장의 원지반토에 대하여 물리적 시험을 수행하였다. 특히, 세립토의 공학적 분류 방법인 Casagrande법은 KS F 2303으로 규정되어 있지만, 정적 요소인 액·소성한계를 동적인 시험 방법으로 측정하는것에 대하여 몇몇 연구자들은 문제점을 지적하고 있다(Wood and Wroth, 1978; Feng, 2000). 따라서 정적 시험방법중 하나인 원추관입시험을 활용 및 병행 하여 흙을 분류하였다.
3.2 강도 측정 방법
E사의 AAS계 무기결합재를 활용한 지반개량제의 배합비에 따른 함수비별 일축압축강도를 일축압축시험을 통하여 얻어내었다. 일축압축시험의 공시체는 직경 5cm, 높이 10cm의 원통형 모양으로 제작하였고, 장기강도를 확인하기 위하여 90일 양생 후 강도를 측정하였으며, 공시체 제작은 KS F 2312를 참조하여 흙의 다짐시험 방법 중 A다짐방법의 다짐에너지를 기준으로 제작하였다. 이는 현장에서 시공할 시 백호를 통한 다짐을 수행하기에 적절한 현장 적용성을 고려한 것이고, 공시체 제작 시 지반개량제는 원지반의 중량 대비 각 6%, 9%, 12%를 혼합 후 건비빔하여 제작하였다. 시험을 진행한 최적함수비보다 너무 높거나 낮으면 제작이 불가능하여, 이를 제외한 나머지 군에 대해 시험을 진행하였다. 또한 시료의 강도 특성 상 최대 재하하중 3ton의 시험기를 이용하여 1mm/min의 속도로 재하시켜 일축압축강도를 측정하였다.
4. Casagrande법과 원추관입시험법
4.1 Casagrande법과 원추관입시험법의 정확도 비교
앞서 토질의 분류방법이 중요하다 판단되어 Casagrande법과 원추관입시험법의 정확도를 비교 분석하였다. Table 1에서는 Casagrande법에서 액성한계를 구하는 추세선인 로그함수와 원추관입시험법에서 액성한계를 구하는 추세선인 지수함수를 나타내었고, 추가적으로 각 시험에서의 결정계수인 R2(Confficient of Determination)을 나타내었고 이를 도출할 때의 데이터의 수를 n으로 나타내었다. Casagrande법은 로그함수를 이용해 추세선을 그려 얻어낸 함수식에 25회의 타격횟수를 대입하여 액성한계를 산정하였으며, 결정계수는 회귀식의 정합성을 판단하는데 사용되어 시험데이터의 정확도를 나타낸다. 각 시험데이터들의 정확도가 높을수록 R2 값이 1에 가까워지며 부정확할 시에는 0에 가까워지는 특징을 가지고 있다. 우측의 거듭제곱도 마찬가지로 추세선을 그려 함수식을 얻어 x에 20mm의 관입량을 대입하여 액성한계를 구하고, 2mm의 관입량을 대입하여 소성한계를 구하였다. 마찬가지로 R2을 나타내서 회귀식의 정확도를 나타내었다.
Table 1.
Logarithmic function, Exponentiation and R2 by Casagrande and Fall Cone Test
Casagrande법을 이용한 액성한계시험 결과는 일부 군에서는 0.9924, 0.9904 등 높은 정확도를 보였지만, 0.226과 같이 매우 낮은 시험군도 존재한다. 반면에 원추관입시험법 같은 경우에는 Casagrande법의 정확도에 비해 비슷하거나 일부 낮은 것으로 나타났으나 신뢰도 높은 실험으로서 판단하기 위해 분산과 표준편차를 비교하였다. Casagrande법의 분산은 0.0347, 표준편차는 0.1863이고 원추관입시험법의 분산은 0.0067, 표준편차는 0.0821로서 두 실험 중 원추관입시험법의 실험 결과가 더 신뢰도가 있다고 판단되었다. 따라서, 원추관입시험법을 이용하였을 경우 Casagrande법을 이용한 결과 보다 일관되고 정확한 액성한계 값을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
4.2 Casagrande법과 원추관입시험법의 상관관계
추가적으로 본 연구에서 Casagrande법과 원추관입시험법의 상관관계와 관련된 선행 연구자들의 논문 시험 결과값들을 정리한 결과와 비교해 보았고, 이때 원추관입시험법으로 액성한계와 소성한계를 구하는 방법은 Harison(1988)방법과, Feng(2000)방법이 존재하는데 본 시험에서는 Feng(2000)방법을 채택하였다. 그리고 Casagrande법에는 타격대의 경도를 바탕으로 Hard base와 Soft base로 나뉘는데 이중 국내의 KS 규격인 88±5를 사용하였고, 원추관입시험법은 콘의 각도와 무게로 나뉘는데 이때 BS규정인 60°, 80g으로 사용하였다. 이를 바탕으로 Table 2에 Satoru Shimobe(2019)의 자료 중에서 수집한 액·소성한계에 대한 상관관계 중 동일한 규격과 일치하는 자료들을 선별하였고, 이 정보값들을 Fig. 4에 도시하였다. 이는 모두 ±8%의 오차범위안에 들어오는 것을 확인할 수 있었고, 액·소성한계값들로 관계식을 이끌어 기존의 Shibata et al.(1998)과 유사한 LLc=0.8622LL-10.105과 PLLc=0.5701PL+12.322를 얻어낼 수 있었다. 그러나 이는 다소 적은 국내의 시료만으로 얻은 관계식이므로 더 자세한 관계식이나 현장에서 활용을 위한 보조수단이 되려면 보다 많은 현장의 자료를 추가하여 신뢰성 검증과 보완이 필요할 것으로 판단된다.
Table 2.
Summary of all correlations between Casagrande and fall cone methods on both LL and PL compiled from numerous references around the world
5. 시험 결과
5.1 물리적 시험 결과
본 연구에서 사용한 원지반의 시료는 총 15군의 현장으로 실제 사면 붕괴 현장의 시료를 사용하여 진행하였으며 원지반의 물리적 시험결과는 Table 3과 같이 나타내었으며, Casagrande법과 원추관입시험법으로 각각 구한 액·소성한계 값 또한 나타내었다.
Table 3.
Physical properties of soils
5.2 일축압축강도와 최적배합비 산정 이유
일축압축시험의 90일 강도의 결과는 Fig. 5에 나타내었다. 전반적으로 지반개량제의 함유율이 높을수록 강도발현이 높다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 결과에서 확인할 수 있듯이 강도 발현에 있어 일정한 규칙성이나 일관성을 띄지 않았다. 단순히 지반개량제의 함유 비율을 높여도 강도가 비례하여 증가하지 않고 배합비-함수비에 따른 강도발현에 대하여 변곡점이 존재하는 것으로 보인다. 따라서 지반개량제를 활용하기에는 적정함수비와 토질별 분류에 따른 배합비가 다른 것으로 판단되었다. 각 현장의 배합비율-함수비에 따라 다르며, 현장에서 시공할 때에 일정한 품질 관리를 위해서는 일정한 기준에 따른 배합비율이 필요하다. 표층개량공법은 붕괴된 현장을 지반개량제와 배합하는 일종의 토공사이므로 현장에서의 품질관리는 다짐도를 통하여 확인한다. 이를 착안하여 최대건조단위중량에서의 함수비를 통하여 최적 배합비를 산정해 보았다. 이때 최대건조단위중량과 최적함수비(Optimum Moisture Content, O.M.C)를 활용하는 이유는 이 상태에서의 토질이 최대전단강도를 가지고 투수계수가 가장 작기 때문에 역학적으로 가장 유리한 상태이기 때문이다. 또한 현장 시공 시 최적 배합비를 위한 목표 강도 값의 명확한 설계기준이 존재하지 않기 때문에, 공법 적용 후 녹화공법이 적용되는 것에 맞춰 Table 4인 국토교통부(MOLIT, Ministry of Land, Infrastructure and Transport)에서 제시한 도로 비탈면 녹화공사 설계 및 시공지침의 토양경도계 관입 깊이에 따른 식물 생육관계를 통해 원활한 식물 생육이 가능한 1,300~2,800kPa을 목표 강도로 설정하였고, 이 강도범위를 SL(Strength Line)이라 한다. 이를 그래프에 도시하였고, 최적함수비와 최적함수비의 건조측과 습윤측의 함수비선과 교차하여 해당하는 영역을 선택하였고 이 영역을 최적 배합비로 선정하였다. 이때 시험의 결과들을 통하여 최적함수비의 -5%에서는 강도발현이 낮고, 현장에서 습윤 측에 함수비를 맞추어 시공하는 것이 용이하기 때문에 최적함수비의 +5%의 강도 기준을 설정하여 최적 배합비를 선정하였다.
Table 4.
Soil hardness tester penetration - Plants state (MOLIT, 2010)
결과적으로 최적함수비와 최적함수비의 +5%, 1,300~2,800kPa의 영역을 기준으로 최적배합비를 산정하여 교차하는 배합비율을 선정한 결과를 Table 5에 나타내었다. 이때 영역 내에 두 가지 배합비가 겹칠 경우 경제성을 고려하여 작은 배합비를 선정하였고 적정 강도 범위를 활용하여 각 현장에 맞는 최적 배합비를 제시하였다. 현장별 시험을 통한 최적의 배합비율에 빠른 설계와 시공을 위하여 공학적 분류를 통한 기준을 고려해 보았다.
Table 5.
Proposed by optimized ground improvement content ratio
5.3 Casagrande법을 이용한 최적 배합비
현장 시료에 대하여 물리적 시험 결과를 토대로 통일분류법(USCS)을 진행하였다. 우선 Casagrande법으로 구한 액·소성한계 값을 사용하였으며, 각 현장 별 최적 배합비를 확인하였다. 현장 별 배합비는 아래 Table 6과 같고, Fig. 6은 Casagrande법으로 흙을 종류별로 분류한 것이다. 이를 바탕으로 최적배합비를 제시한 결과는 Table 7에 나타내었다.
Table 6.
The mixing ratio according to the classification by Casagrande method
Table 7.
Proposed Optimal Mixing Ratio by Casagrande method
|
Purpose Slope stabilization content Ratio (%) | Fine-Grained Soil | Coarse-Grained Soil |
| 6% | CL | |
| 9% | CL | SM, SC |
| 12% | CL, CH | - |
시험 결과 현장 시료 중 조립토의 경우 SM은 6%, SC는 6~9%로 나타났으며, SM은 한 가지 시험군만 존재하므로 추가적인 검증이 필요하다고 판단된다. 또한 SC에 해당하는 경우 Imsil과 JinAn A의 현장에서는 9%로 나타났지만 나머지 현장에서는 6~9%의 배합비율로 나타나 최종적으로 SC는 9%로 제안하였다. 세립토 현장인 CL의 경우 6%, 9%, 12%로 다양한 최적 배합비가 나타났다. 이로 인해 세립토 현장은 지반개량제의 정확한 배합비를 제안하기에 명확하지 않았다. 이러한 이유는 앞서 언급 한 것과 같이 Casagrande법에 의한 토질의 공학적 분류 시 시험자의 숙련도에 따른 정확성이 주된 원인으로 파악된다. 그리하여 확실한 토질분류를 위하여 시험결과에 숙련도의 오차가 적은 원추관입시험법을 이용하여 흙의 분류를 실시해보았다.
5.4 원추관입시험을 통한 최적 배합비
세립토의 공학적인 분류시에 Casagrande법은 매우 중요하지만 시험자의 숙련도에 의한 결과 값의 신뢰성 문제가 있다. 따라서 이를 해결하고자 Casagrande법의 대안으로 제시된 원추관입시험법을 사용하여 공학적 분류를 다시 진행하였다. 각 현장의 배합비는 아래 Table 8과 같고, Fig. 7은 원추관입시험법으로 흙을 종류별로 분류한 것이다. 이를 바탕으로 최적배합비를 제시한 결과를 Table 9에 나타내었다.
Table 8.
The mixing ratio according to the classification by Fall Cone Test
Table 9.
Proposed Optimal Mixing Ratio by Fall cone test method
| Purpose Slope stabilization content Ratio (%) | Fine-Grained Soil | Coarse-Grained Soil |
| 6% | ML | - |
| 9% | CL | SM, SC |
| 12% | MH, CH | - |
원추관입시험으로 조립토를 분류해본 결과 GuRye A가 SM에서 SC로, ImSil이 SC에서 SM으로 분류가 바뀌는 것을 확인할 수 있다. 이는 조립토의 분류에서 큰 비중을 차지하지 않기 때문에 처음 예상 설계 기준은 9%가 적합한 것으로 보인다.
반면 세립토 시료를 분류한 결과 눈에 띄는 차이를 보였다. ML의 경우 6%를, CL의 경우 9%, MH와 CH의 경우에는 12%로 나타나, 앞서 Casagrande법으로 분류한 결과에 비하여 명확하게 분류되었다. 비록 전체 시험 군이 적어 표준적인 방법으로 제안하기에는 부족하나, 원추관입시험이 Casagrande법에 비해 시험자의 숙련도와 장비에 따른 오차가 적게 발생하여 세립토를 분류할 경우 활용하기에 적합한 것으로 판단되었다.
따라서 실제 현장에 지반개량제를 활용한 표층개량공법 적용 시, 제시된 Table 9를 이용한다면 보다 현장에서의 활용성이 높을 것으로 판단된다. 하지만 이와 같이 제안한 최적 배합비를 활용하기 위해서는 시험군이 적다고 판단되어, 추가적으로 더 많은 현장의 시험군을 통한 검증이 필요하다 판단된다. 또한 현재 국내에선 원추관입시험법이 표준화 되어있지 않아 이를 Casagrande법의 보조수단으로 활용한다면 보다 정확하고 빠른 흙의 분류가 가능하며 현장에서의 최적배합비의 사용에 있어 유리할 것으로 판단된다.
6. 결 론
본 연구에서는 붕괴된 15개소의 현장토를 대상으로 지반개량제를 활용하기 위한 최적 배합비를 제안함에 있어, Casagrande법과 원추관입시험법을 이용하여 각 시험법간의 액·소성한계의 상관관계와 정확도를 비교하였으며, 일축압축강도를 통하여 얻은 배합비를 바탕으로 흙의 공학적 분류를 통한 기준을 제시하였고, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
첫째, 지반개량제를 표층개량공법에 사용하기에는 토질 종류의 분류가 매우 중요하다고 판단된다. 흙의 분류시 가장 중요하게 미치는 요소 중 하나가 액·소성한계이므로, 이에 맞춰 기존의 Casagrande법과 원추관입시험법을 비교하였다. Casagrande법(KS F 2303)을 이용하여 액·소성한계 시험을 수행 결과 원추관입시험(BS 1377)과 유사하거나 보다 높은 정확성을 보이는 결과값도 있었으나, 분산은 0.0347, 표준편차는 0.1863으로 원추관입시험(BS 1377)의 분산값인 0.0067, 표준편차 0.0821로서 원추관입시험법의 실험 결과가 더 신뢰도가 있다고 판단된다.
둘째, 이와 같은 결과를 나타낸 것은 자연 상태의 동적 시험방법인 Casagrande법의 시험 장치와 조제법, 시험자의 숙련도 등에 의해 오차로 인한 것으로 판단되며, 원추관입시험법이 Casagrande법을 완전히 대체할 수 없지만 정확한 액·소성한계 값을 알기 위해 병행하여 사용한다면, 보다 정확한 결과값을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.
셋째, 병행하여 사용하기 위하여 얻어진 Casagrande법에서의 액성한계와 원추관입시험법에서의 액성한계의 상관관계를 선행 문헌자료를 참고하여 기존의 Shibata et al.(1998)의 관계식과 비슷한 LLc=0.8622LL-10.105과 PLc=0.5701LL+12.322 라는 방정식을 얻을 수 있었다. 그러나 15개의 시료만으로 얻어진 결과이므로, 시험군이 적다고 판단되어 이를 자료로 활용하기 위해서는 더 많은 시험군의 추가시험을 진행하여 신뢰성 검증을 통한 보완이 필요하다고 판단된다.
넷째, 지반개량제를 사용하는 표층개량공법은 지반의 개량을 통하여 무너진 사면이나 보호가 필요한 표층을 단기간에 고화시키고 지지력을 증가시키면서 안정화 시키는 것이 목적이다. 표층개량공법에서 기준 강도가 존재하지 않아, 본 연구에서는 식물생육이 원활한 강도인 1,300~2,800kPa의 강도를 기준으로 설정하여 일축압축강도시험을 실시한 결과 기준 강도를 만족하는 것을 확인할 수 있었다. 이때 지반개량제의 최적배합비를 산출하기 위하여 기준강도와 최적함수비, 그리고 최적함수비의 추가 5%의 선이 교차하는 영역에 해당하는 배합비를 최적배합비로 추정하는 방법을 제안하였다. 이에 Casagrande법(KS F 2303)으로 토질을 분류했을 경우에는 모래와 같은 조립토에서는 9%가 적합하였으며, 세립토의 경우에는 정확한 기준을 추정할 수 없었는데, 이는 시험 방법에서의 시험자의 숙련도 등에 의한 오차로 인한 것으로 생각되었다. 이러한 오차를 줄이기 위하여 원추관입시험(BS 1377)을 진행하였고, 결과적으로 최적배합비를 추정한 결과 조립토 뿐만 아니라 세립토의 경우 ML은 6%, CL은 9%, MH 및 CH는 12%가 적합한 것으로 나타났다.
