토질별 지반개량공법의 분류 및 특징

1. 개요

지반개량공법은 지반의 전단강도를 증대시키고 침하를 억제하며, 투수성을 감소시켜 지반의 안정성을 확보하는 것을 목적으로 합니다. 토질의 특성에 따라 적용하는 공법이 다르며, 크게 점성토 지반과 사질토 지반으로 구분됩니다.

2. 토질별 지반 특성 및 개량 목적

점성토와 사질토 지반 특성 및 개량 목적 비교

3. 점성토 지반 개량공법

가. 치환공법

• 굴착치환
• 연약층 기계로 굴착해 제거
• 양질의 흙으로 채움
• 폭파치환
• 폭파 에너지를 이용해 연약토 제거
• 양질의 흙으로 치환

나. 압밀·배수공법

• Sand Drain
• 지반에 모래기둥(Sand Pile)을 설치
• 배수거리 단축 후 압밀 촉진
• Paper Drain(PBD)
• 카드보드 or 플라스틱 드레인재 지중에 압입 후 배수
• 시공 속도 빠르고 공사비가 저렴
• 장기간 사용 시 통수능력 저하
• 연약지반 수직배수재(페이퍼드레인 vs PBD) 특성 비교

• Pre-loading(선재하공법)
• 구조물 축조 전 미리 하중(성토 등) 가함
• 선행 참하 발생 시켜 잔류 침하 감소
• 압성토공법
• 성토 하부에 흙을 덧대어 지내력을 증가시킴
• 측방 유동, Heaving 방지

다. 고결공법

• 생석회 말뚝공법
• 생석회(CaO) + 물 흡수 = 팽창 수화열발생
• 지반 탈수 및 건조시켜 강화
• 전기침투공법
• 지중에 전극 설치
• 물을 음극으로 이동시켜 배수

4. 사질토 지반 개량공법

가. 진동·다짐공법

• Vibro-flotation
• 수평 방향 진동과 물 분사(Water Jet) 동시 이용
• 느슨한 모래 지반 다짐
• Sand Compaction Pile (SCP, 다짐모래말뚝)
• 모래를 지중압입 후 진동으로 다져 말뚝 형성
• 지반 밀도를 높여 액상화 방지
• 복합지반 형성 후 지지력 증대
• 동다짐공법 (Dynamic Consolidation)
• 10~200톤의 무거운 추 10~40m 높이에서 낙하
• 충격 에너지로 지반 다짐

나. 주입공법

• 약액주입공법
• L.W(물유리계), S.G.R(복합주입) 등 사용
• 지반을 고결시키거나 용수를 차단
• 고압분사공법 (JSP, SGR 등)
• 지반 보링 후 천공
• 압력 에너지로 경화재 회전하며 분사
• 원주형의 고결체 형성

주요 지반 그라우팅 주입공법(JPS vs SGR) 비교