Transcript 제팅(Jetting)을 이용한 관입

지반공학
제4강
흙 쌓기
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개요
제 4 강
1. 다짐(Compaction)
2. Embankment Dams
3. 침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
4. 실험장비 (Experimental Facilities)
 사진 (수업계획서 참조)
http://cee.engr.ucdavis.edu/faculty/boulanger/geo_photo
_album/GeoPhoto.html
1. 다짐 (Compaction)
 정의
역학적 에너지에 의해 간극을 제거함으로써 흙을 조밀화
시키는 과정
 필요성
흙으로 제방을 쌓거나 흙 구조물을 축조하기 위해 성토를
할 때, 이들이 일정한 크기 이상의 강도를 가지고 과도한 침
하가 일어나지 않도록 하기 위함
1. 다짐 (Compaction)
일반적 이론
다짐의 원리
다짐과 강도와의 관계
1. 다짐 (Compaction)
일반적 이론
 최적함수비(OMC)
건조단위중량이 최대일 때의 함수비
(흙이 가장 잘 다져진 상태의 함수비 )
 영공기 간극곡선
(Zero-air void curve)
공기의 간극이 0일 때 얻어진 이론
상의 최대밀도를 나타내는 곡선
1. 다짐 (Compaction)
일반적 이론
다짐에 영향을 주는 요소 - 흙의 종류, 다짐에너지, 투수계수
1. 다짐 (Compaction)
실내다짐시험장비
표준 Proctor 시험장비
다짐장비(래머)
1. 다짐 (Compaction)
실내다짐시험의 종류
방법
래머
무게
(kg)
낙하
높이
(cm)
각 층당
타격회수
층수
몰드
치수
(mm)
허용최대
입
경
(mm)
A
2.5
30
25
3
100
19
B
2.5
30
55
3
150
37.5
C
4.5
45
25
5
100
19
D
4.5
45
55
5
150
19
E
4.5
45
92
3
150
37.5
한국공업규격(KS F 2312-1991)에 의함
1. 다짐 (Compaction)
실내다짐시험
표준다짐과 수정다짐으로 얻어진 다짐곡선
1. 다짐 (Compaction)
현장다짐 - 동다짐공법
 원리
지반에 중추를 낙하시켜 충격에너지가
발생하며, 이는 탄성파로 지중에 전달
되어 지반의 압축을 촉진
 장점
광범위한 토질에 적용가능
깊은 심도까지 다짐 가능
 단점
진동, 소음 발생
1. 다짐 (Compaction)
현장다짐-Vibroflotation
 원리
수평방향으로 진동하는 봉의 진동기로
사수와 진동을 일으켜서 생긴 빈틈에 모
래나 자갈을 채워 느슨한 모래지반을 개
량하는 공법
 장점
지반을 균일하게 다짐
깊은 곳까지 다짐 가능
공기가 빠름
공사비 저렴
1. 다짐 (Compaction)
현장다짐 - Vibroflotation
관입 → 제팅(Jetting)을 이용한 관입 → 속채움재 주입 → 진동기의 인발
1. 다짐 (Compaction)
현장다짐관리시험 - 밀도측정
Sand cone , Balloon density apparatus , Nuclear density apparatus
1. 다짐(Compaction)
현장다짐장비
공기타이어 롤러
진동강륜롤러
(Pneumatic rubber-tired roller)
(Vibratory steel-wheeled roller)
1. 다짐(Compaction)
현장다짐장비
Vibratory padded drum roller
Tamping-foot roller
1. 다짐(Compaction)
현장다짐장비
Smooth-wheel roller
Sheepsfoot roller
1. 다짐(Compaction)
다짐의 활용 - 도로
살수차를 이용한 다짐
그레이더(Grader)를 이용한
최종 표면처리
1. 다짐(Compaction)
다짐의 활용 – 댐
굴착장비를 이용한 상류측 정리
1. 다짐(Compaction)
다짐의 활용 – 댐
양족 롤러(Sheepsfoot roller)를
이용한 코어(core)의 다짐
흙덩이를 잘게 부수는 장면
2. Embankment Dams
 모래, 암석, 또는 모래와 암석의 혼합에 의해 건설
 골재의 조달이 쉬운 곳일 경우 가장 경제적인 방법
 소규모의 경우 모래만을 사용하여 시공
 대규모의 경우 차수를 위해 세립토(silt, clay)로 된
코어(core)와 제체의 강도 발현을 위해 Shell을 설치
2. Embankment Dams
Zoned Rockfill Dams in Norway
Zoned Rockfill Dam의 단면도
Rockfill Dam의 항공사진
2. Embankment Dams
Zoned Rockfill Dams in Norway
Zoned Rockfill Dam의 단면도
(1m 두께의 Asphalt core)
Asphalt core 시공
2. Embankment Dams
Calaveras Dam의 붕괴(1918)
상류에서 본 댐 (붕괴 전)
상류에서 본 댐 (붕괴 후)
2. Embankment Dams
Calaveras Dam의 붕괴(1918)
Hydraulic jet에 의한 흙의 침식
댐내에 침전된 토사
2. Embankment Dams
Hell Hole Dam의 붕괴(1964)
12월 22일 오후 3시
12월 23일 오전 7시
2. Embankment Dams
액상화로 파괴된 Lower San Fernando Dam(1971)
상공에서 본 댐(좌측 하부)
액상화로 인해 활동(Slide)발생
2. Embankment Dams
액상화로 파괴된 Lower San Fernando Dam(1971)
활동(Slide)으로 댐 상부 침하
댐 상류방향의 활동
2. Embankment Dams
Tailings Dam Failures
댐의 파괴
3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
 침식(Erosion)
하천수가 화학적으로 하천바닥을 녹이거나(용식) 물리적으로 하
안을 깎아낸(세존) 후, 이 때 생성되는 물질을 하류로 운반해 점차
하곡너비와 깊이를 늘이는 현상
 파이핑(Piping)
분사현상이 발생하여 흙이 물의 이동방향을 따라 이동하면서 파
이프와 같은 모양을 만드는 현상
 보일링(Boiling)현상
지반 내에 물이 상향으로 흐름으로 인하여 모래가 위로 움직여 보
글보글 끓는 것처럼 보이는 현상
3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
Delta Levee Failures
분사현상
제방(Levee)의 붕괴
3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
Delta Levee Failures
제방(Levee)의 붕괴
파괴된 제방의 보수
3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
Karst Sinkhole
카르스트(Karst)지형의 개략도
Sinkhole
3.침식과 파이핑 (Erosion & Piping)
Piping in Embankment Dams
파이핑으로 파괴된 Dam
(a) Baldwin Hills Dam(1963)
(b) Fontenelle Dam(1965)
4.실험장비(Experimental Facilities)
Centrifuge Facilities
4.실험장비(Experimental Facilities)
Centrifuge Facilities

개요
대상지반의 모델을 고속회
전시켜 실제지반의 축척 및
응력상태를 재현시키는 실험
장치

특징
1) 지반공학 전 분야에 적용
2) 수 년간의 지반거동을 단
시간에 재현가능
(매립지 침하, 오염수 이동)
4.실험장비(Experimental Facilities)
대형삼축시험기(Large Triaxial Apparatus)
 제원
1. 시료의 크기
3 ft(직경) × 7.5 ft(높이)
2. 구속압(Cell Pressure)
750 psi
3. 허용최대입경
6 in
4.실험장비(Experimental Facilities)
평면변형장치(Plane Strain Apparatus)
 제원
1. 시료의 크기
2 ft(직경)×4.5 ft(높이)×4.5 ft(폭)
2. 허용최대입경
4 in
4.실험장비(Experimental Facilities)
Instrumented Retaining Wall
토류벽 모형
토류벽 뒷채움재 다짐
4.실험장비(Experimental Facilities)
모래 말뚝 시험(Soil-pile Test)
시험공 (Test pit)
말뚝의 근입