특수콘크리트의 목적과 사용

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특수콘크리트의 목적과 사용에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

력에서 변형이 커 분리재나 여과재로서 적합하다. 폴리에스터를 소재로한 geotextile에는 다양항 큭기의 인장강도를 갖는 제품이 있으며 고강도인 경우 700㎪까지도 상품화되어 있다. 따라서 geotextile를 보강재로 사용할 때는 설계강도에 적합한 인장강도를 갖는 제품을 선택해야 한다. 일반적으로 시제품 한롤(roll)의 크기는 폭이 5m 길이가 90m이므로 거대한 한 장의 매트로 만들기 위해서는 수많은 롤의 이러한 작은 조각을 서로 바느질하여 결합하여야 한다. 바느질 부위의 인장강도 즉 seam strength는 원자재의 인장강도보다 작으며, 그 크기는 통상 원자재 인장강도의 40～50%정도이다. 당현에서는 설계기준과 시공성을 고려하여 폴리에스터를 소재로한 직포를 사용하였다.
*실트폰드에서의 고강도 보강재의 적용
시반서에 실트폰드의 매립비용은 Lump-Sum의 일종으로 매립방법은 일반적인 사항만 규정되어 있었다. 따라서 세부적인 시공방법은 시공자가 자유로이 선정할 수 있으나 (+)4.0mACD까지 매립 직후 기존 슬러리의 상부표면이 (-)1.0mACD 이하에 존재하여야 하며 만약 이보다 높게 존재하는 경우 시공자 부담으로 제거하도록 하는 조항이 있어 상부 매립층에 대한 품질관리를 하도록 하고 있었다. 또한 실트폰드 매립 전에 그림 1과 같이 새로운 제방을 축조하여 또 다른 연못을 인공으로 조성한 후 이 염못에 접하여 있는 점선으로 표시한 실트폰의 서쪽지역 제방을 (-)3.0mACD 또는 그 이하로 준설 제거토록 규정하여 실트폰드 매립시 유동성이 큰 초연약층이 이곳을 통하여 새로 조성된 연못으로 빠져나가도록 규정하고 있으며, 매립 중 압력을 받은 슬러리가 새로운 연못으로 이동하면서, 부분적으로 이곳에 쌓여 슬러리의 원활한 흐름에 방해가 될 경우, 이를 제거하여 적정한 수심을 유지토록 규정하고 있다. 이 규정은 조림 및 해체 할 수 있는 준설선을 사방이 막혀있는 새로이 축조한 제방 안으로 투임 상주시킬 것과, 기존 실트폰드내 슬러리를 새로 조성한 연못으로 흘러가게 함으로써 실트폰드 매립시 그에 상응하는 부피만큼의 매립 모래량의 추가 투입을 의미한다.
따라서 실트폰드의 서쪽 제방을 제거하지 않고 고강도 토목섬유를 사용한 모래살포공법이 성공함으로써 새로 조성된 폰드로 빠져나갈 초연약층을 기존의 실트폰드 내에서 개량할 수 있고, 또한 그에 상응하는 부피만큼의 매립 모래량을 줄임으로써 막대한 비용절감효과를 얻을 수 있었다.
*1차 모래포설
실트폰드 매립은 모래를 얇게 전지역에 고르게 포설하여 모래두께가 6m 정도에 도달하면 직매립할 것으로 당초 계획되었다. 그러나 전지역을 6m로 동일하게 포설하는 경우 많은 시간이 소요될 것으로 판단하여 최초 2m두께는 전지역에 고르게 모래를 포설하고 그 후 아래 CH 2000에서응 더 이상의 모래를 포설하지 않도 CH 3000으로 가면서 모래 두께가 점차 증가토록 포설하여 이 사이구간을 완만한 경사가 유지하도록 하였다.
모래 포설장비는 동일한 chainage를 따라 움직이며 50m구간으로 모래를 포설하여 몇회 이동해서 무래층의 두께가 20에서 40㎝ 정동 도달하면 다음 chainage로 50cm 이동하여 계속 포설작업을 수행하였다. CH 3000에서 CH 3200 구간의 포설 모래층의 두께가 6m에 도달하였을 때 CH 3200에서 매립고 3m의 직매립을 시작하여 실트폰드내 모래포설작업과 병행하였다. CH 3100에 직매립을 하는 도중 CH 2900과 CH 2600 사이에서 대규모의 전단파괴가 일어나고 있음이 관측되었다. 그 직후 전단파괴규모를 단시간에 확인하기 위하여 수형 Pontoon을 이용, 전구역은 100m 간격으로 wash boring하여 포설모래층의 두꼐를 조사하였으며 그 조사결과가 그림 2와 그림 3에서 보여주고 있다.
*대규모 전단파괴 원인
대규모의 전단파괴는 여러 가지의 원인이 복합적으로 발생하여 일어난 것으로 판단되낟. 특히 해저면의 높이가 일정하지 않아 계획도니 균등한 두께로 모래를 포설하는데 어려움이 있었다. 즉 모래포설 작업시 편균 수위가 (+)4.0m이었고 포설장비의 흘수(draft)가 1m정도임을 고려할 때 이런 지역에서 최대로 모래를 포설할 수 있는 높이는 (+)3.0m이었다. CH 2800지역에서 국부적으로 원지만 해저면의 높이가 (+)1.0m인 지역이 존재하여 이곳에는 모래포설이 (+)3.0m까지 밖에 할 수 없어 계획두꼐인 4.5m 보다 작은 2.0m 정도이다. 직매립에 의한 하중의 증가는 유동성이 큰 점토에 횡압으로 작용하여 모래포설로 안정되어 있던 지역으로 전파되어 간다. 이렇게 전파된 유동횡압은 상당히 먼 지역까지 유동성이 큰점토 상부에 포설되어진 모래층을 부풀어 오르게 하는 힘으로 작용한다. 이 힘은 일종의 분출압이며, 이압이 상재 포설무래층의 무게보다 크게 되면, 유동성이 큰 점토는 이 지점으로 분출하게된다. 따라서이러한 현상은 직매립의 영향권내에 포설모래층의 두께가 상대적으로 얇은 지역이나, 원호파괴면의 끝단에서 많이 발생한다. 일단 점토 분출이 시작되면, 이 주변에서는 전단강조가 거의 0인 유동성이 큰 점토의 경우에는 지지력 계산식 중 qNq제거되므로 인하여 지지력을 상실하게 되며, 지지력을 상실한 점토위에 모래층은 점토자체의 지지력으로 지지가 가능한 깊이까지 깊숙이 침강한다. 동시에 분출된 초연약점토는 침강하는 모래층위에 쌓인다. 이러한 현상이 발생하게 되면 원인을 제공하였던 직매립부근 지역은 사면 파괴로 부분적으로 강제치환되며, 이 영향권애에서는 국부적으로 포설모래층과 점토층이 역전된 지역이 존재한다.
따라서 직매립이나 계속적인 모래포설은 전단파괴지역의 유동성이 큰 점토를 더 부풀어 오르게 하는 것으로 파단되어 고강도 보강매트를 파괴지역에 그림4와 같이 두겹으로 포설한 후 재차 모래를 포설하기로 결정하였다.
*보강매트 설계
보강매트의 설계에서는 흙과 보강매트 사이의 마찰력, 보강매트의 인장강도, 항복응력에서의 변형율 및 크리이프 등이 고려되어야 한다. 성토제방의 저면에 보강매트를 사용하는 경우 성토하중의 횡압으로인한 제방저면의 활동을 방지하기 위하여 흙과 보강매트 사잉에 충분한 마찰력이 밀요

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특수콘크리트,   토목섬유,   콘크리트