7-4. 지하연속벽공사에 사용하는 안정액에서 요구되는 성능 3가지를 쓰시오
1. 지하연속벽 공법개요
굴착면의 붕괴와 지하수의 침투를 방지하기 위해 일정폭의 TRENCH에 안정액을 공급하면서 원하는 깊이까지 TRENCH를 굴착한 후 지중에 무근 또는 철근 Concrete의 벽체를 조성하고 이러한 각각의 PANEL을 연속적인 벽체로 형성시키는 공법이다.
본 공법은 개발초기에는 단순 차수벽이나 가설토류벽으로 사용되었으나 기술의 진보, 시공방법 및 장비의 발달로 최근에는 토지 이용율의 극대화가 가능하고 도심지 건물 밀집지역에서 저진동, 저소음으로 강성이 큰 안전한 벽체를 형성할 수 있다는 장점으로 인하여 도심지 지하구조물의 영구벽체 시공 공법으로 각광 받고 있다.
2. 장점
1) 시공시 잡음, 진동이 적다.
2) 기존의 토류공법에 비해 초심도(120m)까지 시공
3) 저진동, 저소음의 기계화 시공으로 도심지 밀집지역 및 기존 구조물 근접지역에서도 원활한 공사수행
4) 벽체의 강성이 크고 완벽한 차수성이 보장되므로 굴착에 따른 지층이완 및 지반침하 방지
5) 수직도가 양호하여 지하구조물의 영구벽체 또는 구조물의 기초로 이용가능
6) 본 구조물 옹벽으로 이용 가능함으로 지하공간 이용 극대화
7) 근입 및 수밀성이 좋아 지하수 과다, 전석층, 연약지반 등의 악조건에도 비교적 안전한 공법임
3. 단점
1) 지질 상태 파악과 지질에 따른 장비, 대책 보완
2) 굴착 중 옹벽의 붕괴(지하수 등 영향)
3) 구조상 연결부위의 문제점
4) 상당한 기술 축적이 요구됨
5) 수직도가 양호하여 지하구조물의 영구벽체 또는 구조물의 기초로 이용가능
6) 공사용 특수장비 및 플랜트 시설이 크고 복잡하여 일정규모(약400평) 이상의 대지에 적합
7) 공사비 상대적 고가임(공사비 단순비교시)
4. 안정액 요구성능
1) 안정액의 기능
① 굴착면의 붕괴를 방지하는 기능
- 안정액의 액압으로 토압, 수압에 저항 및 지하수 용출 방지
- 굴착면의 불투수막을 형성하여 안정액의 액압이 유효하게 작용되도록 하고 굴착벽면의 손상 방지
- 안정액이 지반내로 침투하여 토립자에 부착 →지반 붕괴방지 및 투수성 감소
② 부유물의 침전을 방지하는 기능
③ 굴착된 토사를 지표까지 운반하는 기능
2) 안정액이 필요한 성질
① 굴착벽면에 대한 조막성
- 굴착 지반의 표면에 강하고 얇은 불투성의 막 형성
② 화학적 안정성
- 지층, 지하수 포함 양이온, 콘크리트의 Ca분의 영향으로 열화(응집)
- 이로 인하여 콜로이드분의 입경이 커지게 되어, Mud Film 만드는 기능이 떨어지고, 또 정지상태에서 벤토나이트 입자가 물과 분리되어 침강한다.
③ 물리적 안정성
- 안정액을 장시간 정치시켜도 그 변화가 생기지 않는 것을 안정성이 높다고 한다. 안정액을 실린더 속에 넣고 10시간 이상 정치 시켰을때 분리수가 안정액 높이의 5% 이상이 되면 양호하지 않다고 말함
④ 적당한 비중
- 안정액의 비중이 크면 지하수와의 압력차가 크게 되므로, 굴착면의 토압과 수압을 지탱하는 능력이 증가한다. 또 혼입된 토사의 침강을 막아주므로 굴착토사를 슬러리 상태로 운반하는데 도움이 된다. 그러나 비중이 높으면 펌프의 능력이 저하하고 콘크리트 타설시 치환에 지장이 생기므로 상황에 따라 적당한 비중을 결정해야 함
