사질토와 점성토는 물리적 성질이 달라 적용하는 지반개량공법도 달라진다한다 프리로딩은 자연 압밀을 이용하는 시간소요형 공법이며, 진동을 이용한 Vibro(또는 Vibro floatation)는 사질토 다짐에 적합하다한다 샌드드레인 등 배수공법은 점성토의 압밀을 촉진하는 데 유효하다한다
프리로딩(Preloading)은 구조물이 받을 하중만큼 흙을 미리 쌓아 재하하여 자연 압밀을 유도하는 공법이다 문장에서의 설명을 바꾸어 말하면, 지반에 추가 하중을 가하여 지하수의 배출과 체적 감소를 통해 침하를 미리 발생시키는 방식으로 시간의 경과를 필요로 하는 공법이다 따라서 압밀이 진행되려면 지반 내의 물이 빠져나가야 하므로 소요 시간이 핵심 변수이며, 압밀계수가 크고 점성토층이 얇아 단기간에 목표 압밀도를 달성할 수 있는 경우에 채용한다
Vibro floatation 또는 진동 다짐 공법은 진동을 주어 입자를 조밀하게 만드는 방식으로, 입자 간 재배열이 쉬운 사질토에 효과가 크다한다 점착성과 투수성이 낮아 입자 재배열이 어렵고 물의 배출이 지연되는 점성토에는 진동 다짐의 효과가 적어 이 공법은 점성토에 적합하지 않다한다
샌드 드레인 등 배수공법은 점성토의 배수를 촉진하여 압밀 시간을 단축시키는 목적을 가진다한다 점성토는 투수성이 낮아 자연 압밀만으로는 긴 시간이 소요되므로 샌드 드레인과 같은 인공 배수를 통해 소요 시간을 줄이는 것이 일반적이다한다
웰 포인트 공법은 굴착부 주변의 지하수를 양수하여 수위를 낮추는 일시적 공법이다한다 양수 펌프를 멈추면 지하수위는 회복되므로 웰 포인트는 주로 시공 중 안정 확보를 위한 일시적 대책으로 사용한다
특수 말뚝 시공에서는 요동 장치가 부착된 케이싱을 압입·인발하며 굴착하여 콘크리트를 타설하는 베노토(Benoto) 공법이 있다한다 이 공법은 케이싱으로 굴착벽을 지지하면서 현장 타설 말뚝을 시공하는 방식이다한다
일부 경험식으로 알려진 엔지니어링-뉴스식은 말뚝의 지지력을 간단히 산정할 때 쓰이는 경험식이며 보수적으로 큰 안전율을 적용하는 관행이 있다한다 통상적으로 안전율 6을 적용하여 허용 지지력을 정하는 경우가 많다한다 동상(서림) 방지 대책은 모세관 현상 차단과 배수, 단열 등을 통해 물의 이동과 동결을 제어하는 데 초점을 둔다한다 모세관을 차단하려면 세립토 대신 조립토를 사용하여 지하수의 상승을 막아야 한다
예제
선택지에 프리로딩을 묻는 문제가 출제될 때는 '시간을 필요로 하는 공법'이라는 특성을 기준으로 답을 고른다한다 압밀계수가 크고 층두께가 얇아 단기간에 효과를 얻을 수 있는 경우가 정답이다한다 진동 다짐 관련 선지가 나오면 'Vibro = 진동 다짐 = 사질토에 적합'이라는 연결로 점성토용 공법이라는 선지를 배제한다한다 말뚝의 안전율을 묻는 문제는 엔지니어링-뉴스식과 연관시켜 6을 선택하는 패턴이 자주 등장한다한다 특수 말뚝 시공 명칭 문제에서는 '요동장치+케이싱 인발' 키워드가 베노토 공법을 가리킨다한다
대표 기출 3문항
말뚝의 지지력을 결정하기 위해 엔지니어링 뉴스(Engineering-News)공식을 사용할 때 안전율을 얼마 정도 적용하는가?
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정답과 해설 보기
정답 ④ · 말뚝의 지지력을 결정하는 대표적인 동역학적 공식 중 하나인 엔지니어링 뉴스(Engineering-News) 공식은 낙하 해머의 타격 에너지와 말뚝의 침하량을 이용하여 극한 지지력을 산정합니다. 이 공식은 비교적 단순하지만 실제 현상을 과도하게 단순화하여 안전성이 떨어질 수 있으므로, 일반적으로 설계용 허용 지지력을 구할 때 매우 큰 안전율인 6을 적용합니다.
엔지니어링 뉴스 공식은 단순화로 인해 안전율을 6으로 크게 적용하여 허용 지지력을 구한다.
연약지반 개량공법중 프리로딩(preloding) 공법은 다음 중 어떤 경우에 채용하는가?
압밀계수가 작고 점성토층의 두께가 큰 경우
압밀계수가 크고 점성토층의 두께가 얇은 경우
구조물 공사기간에 여유가 없는 경우
2차 압밀비가 큰 흙의 경우
정답과 해설 보기
정답 ② · 프리로딩(Pre-loading) 공법은 연약지반에 미리 구조물의 하중 정도를 가하여 압밀을 유도하고 침하를 미리 발생시킨 뒤 하중을 제거하고 본 구조물을 시공하는 방법입니다. 이 공법은 압밀을 상당 기간 동안 자연적으로 진행시켜야 하므로 압밀계수가 크고 (압밀이 빠르게 진행되고) 점성토층의 두께가 얇아 소요 시간이 적게 걸리는 경우에 가장 효율적이고 경제적으로 채용됩니다.
프리로딩은 자연 압밀에 시간이 필요하므로, 압밀계수가 크고 층이 얇아 소요 시간이 짧은 경우에 적합하다.
선단에 요동(搖動)장치가 부착된 케이싱 튜브를 압입시켜 관입하고 케이싱(casing)내부의 흙을 해머 그래브(hammergrab)로 굴착하여 소정의 지지 지반까지 구멍을 판 후 이수(泥水)를 펌핑하고 철근을 조립하여 콘크리트를 치면서 케이싱 튜브를 빼내 원형의 주상(柱狀)기초를 만드는 공법을 무엇이라 하는가?
베노토(Benoto)공법
역순환(RCD)공법
ICOS 공법
시카고(Chicago)공법
정답과 해설 보기
정답 ① · 베노토(Benoto) 공법은 선단에 요동 장치(진동자)가 부착된 케이싱 튜브를 압입 및 인발하면서 굴착하는 현장 타설 말뚝 시공법입니다. 케이싱 튜브로 벽체를 유지하며 굴착하므로 공극 수압이나 붕괴 방지에 유리합니다.
요동장치 부착 케이싱을 압입·인발하며 굴착하는 공법은 베노토(Benoto) 공법으로, 현장 타설 말뚝 시공법 중 하나이다.