수중양생 및 수압조건을 고려한 경량기포혼합토의 거동

Abstract

Lightweight Foamed Soil (LWFS) could be the substitute of normal soils used in backfill to earth structures and embankment materials for soft ground improvement in port and harbor project because of its effectiveness in settlement reduction and earth pressure decrease due to its lightness. A series of triaxial and unconfined compression tests were performed to investigate behaviors of LWFS composed of dredged soils, cement and air foam, and cured at underwater conditions. The density of LWFS will increase if LWFS is cured at underwater conditions because high water pressure makes air foam disappear or demolish during the curing compared with LWFS cured at normal air conditions. This paper is to find the mechanical behaviors of LWFS cured at seawater depth of 5.0 m and 10.0 m, respectively, which simulates underwater curing conditions by underwater pressure simulator chamber developed during this study. In addition, new normalized factor formula, which takes account of mixing design conditions determining compressive strength of LWFS, was proposed to consider mixing design factor for LWFS.

경량기포혼합토는 경량성으로 인하여 지반내 응력증가에 따른 침하, 활동 파괴, 측방 유동 등의 지반공학적 문제를 해결할 수 있다. 최근 지반개량 및 보강을 위한 경량기포혼합토공법은 육상공사 및 해상공사에 그 적용이 확대되고 있다. 일련의 삼축 및 일축압축강도시험을 수중양생된 경량기포혼합토에 대하여 그 거동 특성을 파악하기 위하여 수행하였다. 특히 수중에 타설하는 경우에 수압에 의해서 경량기포혼합토내에 생성된 기포가 수축되기 때문에 대기중에 타설된 경우와 비교하여 경량기포혼합토의 밀도가 커질 수 있다. 따라서 경량기포혼합토공법을 하천 저면이나 해저에 적용하기 위해서는 수심에 의한 양생압력에 대한 경량기포혼합토의 역학적 특성을 규명해야 한다. 본 논문에서는 수중에 타설되는 경량기포혼합토의 역학적 성질을 조사하기 위해서 양생압력 조절이 가능한 수중양생 시뮬레이션 시스템을 이용하였다. 즉, 수중 5미터와 10미터의 양생조건을 가정하여 경량기포혼합토의 역학적 특성을 조사하였으며 배합인자들에 의한 경량기포혼합토의 압축강도 변화를 모두 고려할 수 있는 정규화계수(Normalized Factor, NF)와 압축강도와의 관계를 제시하였다.