열악한 지반특성 문제를 지반을 강화시켜 해결하는 공법, 지반보강공법

오늘날 인구 증가와 고속 성장에 따른 토지수요의 증가로 인해 준설 매립된 인공지반뿐만 아니라 해안연약지반의 활용성이 증대됨으로써 지반보강에 대한 연구도 점차 활발하게 증가하고 있다.

최근 토목구조물 건설에서 지반안정성을 확보하기 위해 성토부나 절토사면, 연약지반 등을 보강하는 경우가 많아짐과 동시에 여러 가지 지반보강기술이 개발 적용되고 있다. 예를 들면, 불안정한 사면, 옹벽의 배면지반 및 구조물 아래 기초 연약지반의 역학적 특성이 열악하여 그 지반의 역학적 특성을 개선할 경우나 지반을 절․성토할 경우도 여러 가지 지반보강기술을 적용해야 하는 경우가 종종 발생한다.

이러한 열악한 지반특성 문제를 해결할 수 있는 방법으로 문제의 지반을 강화시키는 공법을 지반보강공법이라 부른다.

이 책은 전체가 8장으로 구성되어 있다. 제1장에서는 지반보강기술에 대한 개념을 물리적 및 화학적으로 구분할 수 있음을 설명하고 최근 사용 빈도가 나날이 증대하고 있는 보강토옹벽공법에 대해서는 별도의 지면을 마련하여 자세히 설명한다.

제2장에서는 물리적 지반보강방법에 대하여 설명한다. 여기서는 보강재의 설치 방법에 따라 건설현장에서 여러 가지 방법으로 적용되는 공법과 연계 설명한다. 특히 보강재를 불규칙하게 섞은 보강점토에 대한 삼축압축시험을 실시하여 보강점토의 역학적 특성을 설명한다.

제3장에서는 물리적 지반보강공법의 하나인 강그리드보강재를 이용한 보강토옹벽에 대한 저항메커니즘을 설명하며 지지저항을 도출할 수 있는 새로운 해석 모델에 대해서 설명한다.

제4장에서는 화학적 지반보강방법을 표층고화처리공법과 심층개량 주입공법을 중심으로 설명하고, 제5장과 제6장에서는 각각 초연약지반 표층개량 현장실험과 고압분사주입공법에 의한 지반개량 현장실험 결과로 화학적 지반개량공법의 효과를 설명한다.

제7장에서는 화학적 지반보강방법의 또 하나의 사례로 댐 기초지반의 암반그라우팅보강에 대하여 설명한다.

마지막으로 제8장에서는 저토피터널의 보강기술을 보강 사례로 물리적 보강 효과를 설명한다.

홍원표

(현)중앙대학교 공과대학 명예교수

중앙대학교 학생처장, 건설대학원장, 대외협력본부장(부총장)

서울시 토목상 대상

과학기술 우수 논문상(한국과학기술단체 총연합회)

대한토목학회 논문상

한국지반공학회 논문상․공로상

UCLA, 존스홉킨스 대학, 오사카 대학 객원연구원

KAIST 토목공학과 교수

국립건설시험소 토질과 전문교수

중앙대학교 공과대학 교수

오사카 대학 대학원 공학석․박사

한양대학교 공과대학 토목공학과 졸업

CHAPTER 01 지반보강기술
1.1 물리적 지반보강방법
1.2 화학적 지반보강방법
1.3 보강토옹벽공법

CHAPTER 02 물리적 지반보강방법
2.1 보강재 설치 방법 및 현장 적용 방법
2.2 보강효과의 시험적 연구 검토
2.3 보강효과의 이론적 연구 검토
2.4 삼축압축시험의 요소시험 계획
2.5 삼축압축시험 결과: 무보강점토와 보강점토의 비교
2.6 보강점토의 역학적 특성

CHAPTER 03 강그리드보강재를 이용한 보강토옹벽
3.1 강그리드보강재
3.2 강그리드보강재에 대한 지지저항의 새로운 모델
3.3 이론예측치와 시험 결과의 비교

CHAPTER 04 화학적 지반보강방법
4.1 표층개량과 심층개량
4.2 초연약지반의 표층고화처리공법
4.3 심층개량 주입공법

CHAPTER 05 초연약지반 표층개량 현장실험
5.1 표층개량 대상 현장
5.2 고화처리토의 역학적 특성
5.3 고화처리토의 강도에 영향을 미치는 요인
5.4 현장실험의 결과 분석

CHAPTER 06 고압분사주입에 의한 지반개량 현장실험
6.1 현장 상황
6.2 지반 특성
6.3 현장시험시공
6.4 고압분사주입공법 개량체의 특성

CHAPTER 07 댐 기초지반의 암반그라우팅 보강
7.1 댐 기초지반의 주입공법의 개요
7.2 주입공법의 분류
7.3 단계별 주입공법
7.4 개량효과의 확인
7.5 암반 RQD의 영향
7.6 단위시멘트 주입량
7.7 최대허용주입압력과 차수효과

CHAPTER 08 저토피터널의 보강
8.1 터널주변의 지반아칭영역
8.2 저토피터널
8.3 저토피터널의 보강 사례

이 책은 지반보강공법의 개념과 지반보강방법에 대하여 설명하고 있다. 특히 지반보강방법을 물리적 지반보강방법과 화학적 지반보강방법으로 구분하여 각각의 특징을 자세히 기술하였다. 지반보강에 대해 깊이 있고 구체적인 내용을 다루고 있어, 실무에 종사하는 현장 기술자 및 이 분야를 공부하는 연구자들에게도 큰 도움이 될 것이다.