바이오폴리머 처리 지반 내 포설된 지오그리드의 인발 안정성 평가를 위한 실험연구

Abstract

보강토 옹벽의 내적 안정은 보강재의 파단 및 흙과 보강재 사이에서 발생하는 인발저항력에 의해 결정된다. 보강토 옹벽에서 보강재의 인발저항은 주로 마찰저항에 의존 하므로 일반적으로 마찰조건이 양호한 양질의 사질토를 뒤채움재로 사용하고 있다. 최근에는 불량한 뒤채움재에 바이오폴리머 등을 배합하여 뒤채움재의 점착력을 증가시켜 인발저항을 확보하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 바이오폴리머 처리에 따른 인발저항력 변화를 확인하기 위해 바이오폴리머 처리된 모형지반 내에 지오그리드를 포설하여 모형시험을 수행하였다. 모형시험은 바이오폴리머 처리 흙의 초기 함수비 및 농도 (mb/ms), 상재하중을 변수로 인발시험을 수행하였다. 바이오폴리머 농도 0.5% 조건에서는 초기 함수비를 5%, 10%로 하였으며, 농도 1% 조건에서는 10%, 15%로 하여 무처리 지반의 시험조건과 비교하였다. 모형시험 결과 초기 함수비 5~10%의 습윤 조건에서는 비교군인 무처리 지반에서 보다 더 높은 인발저항력을 보였으나, 초기함수비 15%의 조건에서는 바이오폴리머 용액의 윤활효과로 인해 더 낮은 인발저항력을 보였다. 즉, 바이오폴리머 용액으로 지반개량 시 용액의 윤활효과를 상쇄할 수 있는 함수비와 바이오폴리머 농도 조건을 고려해야 지반개량 효과를 기대할 수 있다. 건조 바이오폴리머 시험 조건에서는 습윤 조건보다 인발저항이 크게 증가하여 지오그리드 보강재가 파단되었다. 연구 결과 바이오폴리머의 농도와 개량지반의 함수비가 지오그리드의 인발거동에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 낮은 상재하중 조건에서는 지오그리드 주변 지반을 바이오폴리머 처리시 인발저항력의 증가를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.