안벽 하부지반 개량공법에 따른 케이슨 거동 특성 연구

Abstract

본 연구는 항만 시설 축조 공사 중 서로 다른 안벽 하부지반 개량공법이 적용된 지반에 케이슨 거치 이후 각 공정에 따른 케이슨의 거동특성을 파악하는데 그 목적이 있다. 연구의 대상인 부산항 신항은 해성점토층이 매우 깊게 분포되어 있어 SCP 공법과 DCM 공법이 케이슨 거치를 위하여 하부연약지반 개량공법으로 적용된 항만이다. 이에 본 연구에서는 각기 다른 기초처리 공법별, 배면 성토 공정에 따른 개량심도별 계측결과를 비교 분석하여 케이슨 거동 특성을 살펴보았다. SCP 공법 적용시 연약층의 심도가 깊을수록 침하량도 증가하는 경향을 나타내었다. 사석뒷채움 공정시 케이슨의 배면에 사석뒷채움 하중으로 인한 지반침하에 의하여 케이슨의 육측 기울어짐 현상이 발생되며 기울어진 케이슨은 매립 및 재하공법 등의 후속공정에 의한 수평토압에서도 육측 기울어짐 현상이 발생하였다. DCM 공법 적용시 각 단계별 하중에 대한 침하가 발생되었으나 SCP 공법과는 상이하게 침하와 연약층 심도와의 비례관계는 성립되지 않았다. 케이슨의 기울어짐 현상은 모래와 점토의 복합지반인 SCP 공법에 비해 DCM 공법 적용 지반은 하부지반이 상대적으로 강성체이므로 거의 발생하지 않았다. 두 공법의 케이슨 거동에서 침하와 기울어짐에 대한 저항력은 본 연구 대상 구간에 한하여 SCP 공법에 비해 DCM 공법이 우세한 것으로 나타났다. 각 시공 단계별 하중에 대한 케이슨 상단의 법선 이동량의 경우 케이슨 배면에 작용하는 성토하중의 크기보다 성토 하중의 재하 속도가 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.