고화토와 회전식 굴삭기를 이용한 천층고화처리공법의 현장적용성 평가 = Evaluation of Field Application of Surface Reinforcement Method using Stabilized Soil and Rotary

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 현장에서 사용하지 못하고 사토되는 점토에 대하여 고화처리를 통해 지반을 안정화시키며 강도 개선 및 내구력을 증진시킴으로써 흙의 공학적 특성을 효율적으로 개선하고, 현장에서 고화재와 연약점토를 효과적으로 혼합하는데 그 목적이 있다.
고화처리에 의한 개선정도를 파악하기 위하여 단계별, 종류별로 화학적 첨가재를 혼합하고 기본물성시험, 다짐시험, 일축압축시험, 지지력시험(CBR), 직접전단시험 그리고 전자주사현미경(SEM) 촬영을 실시하였다.
실내 CBR 시험 결과 고화재와 시멘트를 2%이상 혼합 시 수정 CBR값이 노체기준인 10이상을 만족하였으며, 일축압축시험 결과 고화재 4%, 시멘트 4%이상 혼합 시 노체기준 4kgf/m2이상을 만족하였다. 종합적인 실내시험의 결과 고화재가 시멘트보다 혼화재로서 강도증진효과가 큰 것으로 판단되므로 고화재 3% 혼합구간과 고화재 4% 혼합구간으로 현장시험시공을 수행하였다.
현장시험시공은 고화재 포설 후 로터리를 통해 고화재와 점토를 혼합하고 진동다짐을 통해 지반의 지지력을 증진시켰다. 현장시험시공 후 평판재하시험과 현장시료를 채취하여 실내 CBR 시험을 수행하였다. 현장시험시공 결과 고화재 3% 혼합구간은 수정 CBR 값과 지지력계수(K30)이 노체기준을 만족하지 못하였으며, 고화재 4% 혼합구간은 수정 CBR 값과 지지력계수(K30)이 노체기준을 만족하였다.
이 연구는 현장에서 활용하지 못하고 사토되는 연약점토를 고화토와 로터리를 이용한 고화처리를 통해 강도를 개선시킴으로서 유용하게 활용할 수 있는 경제적이고 친환경적인 천층고화처리공법이다.

목차 (Table of Contents)

• 국문요약
• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 연구내용 및 범위 3
• 1.3 연구동향 4
• 제 2 장 천층고화처리의 이론적 배경 7
• 2.1 천층고화처리의 반응효과 7
• 2.1.1 양이온 교환반응에 의한 강도 증진효과 8
• 2.1.2 포졸란반응에 의한 2차 지반강화효과 9
• 2.1.3 탄산화반응에 의한 강도약화 현상 10
• 2.2 시멘트를 이용한 안정처리 11
• 2.3 고화재를 이용한 안정처리 12
• 제 3 장 고화토의 실내 및 현장시험 방법 15
• 3.1 기본물성시험 15
• 3.1.1 시멘트 혼합시료의 물리적 특성시험 17
• 3.1.2 고화재 혼합시료의 물리적 특성시험 19
• 3.2 다짐특성시험 20
• 3.3 강도특성시험 21
• 3.3.1 일축압축강도시험 21
• 3.3.2 지지력 특성시험 21
• 3.3.3 전단특성시험 24
• 3.4 회전식 굴삭기를 이용한 현장실험 25
• 3.4.1 현장실험시공의 개요 26
• 3.4.2 현장살험시공 평면 27
• 3.4.3 시공계획 순서 27
• 제 4 장 고화토의 시험 결과 분석 및 고찰 29
• 4.1 기본물성시험 결과의 분석 29
• 4.1.1 함수비 저감특성 29
• 4.1.2 연경도 특성 30
• 4.2 강도시험의 결과 및 분석 33
• 4.2.1 다짐 특성 33
• 4.2.2 일축압축강도 특성 35
• 4.3 혼합시료의 팽창 특성 36
• 4.4 혼합시료의 지지력 특성 37
• 4.5 혼합시료의 전단특성 38
• 4.6 혼합시료의 경화특성 40
• 4.7 회전식 굴삭기를 이용한 현장시험시공 결과 및 분석 42
• 4.7.1 노체강도 및 품질기초분석 42
• 4.7.2 현장 고화재 혼합토의 물성시험 결과 및 분석 43
• 4.7.3 현장 고화재 혼합토의 지지력 특성 44
• 제 5 장 결 론 41
• 참고문헌 49
• ABSTRACT 51
• 감사의 글 53