연약지반개량공법 비교

연직배수공법 비교

구 분	Plastic Board Drain	Pack Drain	Menard Cylindrical Drain 공법	Sand Compaction Pile 공법	VCP(진동쇄석말뚝)	진공압밀공법
표준 단면
공법 개요	∙연약층에 투수성이 양호한 Plastic Board Drain을 타입하여 간극수를 배출시키는 공법 (직경 : 5cm 환산직경)	∙Sand Drain공법의 단점인 절단 가능성을 제거하기 위해 합성섬유팩에 모래를 충진하여 압밀을 촉진시키는 공법 (직경 : 12cm)	∙Filter로 둘러싸인 연성원형 주름관을 연약 지반내 타설하고 압밀을 촉진시키는 공법 (직경 : 5cm)	∙연약층에 Sand Pile을 타입하여 간극수를 배출시켜 압밀을 촉진시키는 공법 (직경 : 40cm)	∙Vibro Hammer의 진동력에 의해 쇄석을 다져넣어 잘 다져진 쇄석기둥을 형성하여 배수를 촉진하는 공법 (직경 : 70cm)	∙연약지반 표층에 샌드매트과 외부와의 차단막을 설치하여 지반을 밀폐시킨 후, 진공압을 가하여 지반내의 물과 공기를 배출시켜 압밀을 촉진시키는 방법
특 징	∙타입시 지반교란 적고 재질이 균질 ∙타 공법에 비하여 경제적인 공법임 ∙심도가 깊을 경우 Well Resistance에 의한 압밀 지연우려가 있음	∙Drain재 절단 가능성이 적음 ∙4축 또는 6축을 동시에 시공하므로 속도가 빠름 ∙타설 심도가 불규칙할 경우 시공성 저하	∙재질이 균질하며, 타입시 지반교란이 적음 ∙국내 시공실적이 저조 ∙공사비가 타 공법에 비해 고가임 ∙Filter 및 배수성능에 대한 평가자료가 부족	∙투수효과가 확실함 ∙불균질한 지층에서 작업성이 양호 ∙국내 시공실적이 많음 ∙Drain재 절단 가능성이 큼	∙배수효과 증대, 침하량감소 ∙쇄석기둥에 의한 지지력 증가 ∙활동 방지 및 공기 단축 효과 ∙쇄석사용에 따른 시공장비 마모 ∙공사비 고가 ∙대형장비사용으로 인한 작업공간 확보 필요	∙초연약지반에서 대기압만으로 성토 4.0m에 해당하는 재하가능 ∙대심도 연약층 하부까지 진공압에 의한 압밀 ∙지중에 등방압축응력 발생, 지반의 전단파괴없이 압밀 ∙원형 주름관을 사용함으로 well resistance 영향 거의 없음
최대 심도	20m/33m	20～25m/50～60m	25m/50～60m	40m(평균)	20～30m/45m
경제성	저렴(1,300원/m)	보통(2,200원/m)	고가(1,800원/m)	고가(16,000원/m)	고가(15,000원/m)	고가
적용성	∙재료의 구입 및 경제성에서 타 공법에 비하여 유리하고 시공성이 뛰어남 ∙인근현장에서의 시공사례가 많음	∙경제성에서 P.B.D에 비해 다소 떨어지며, 연약층 심도가 깊을 경우 시공성에서 불리	∙Well Resistance영향이 거의 없어 압밀효과가 우수하여 적용성이 높으나 공사비가 P.B.D에 비하여 고가이므로 경제적인 측면에서 적용성이 떨어짐	∙Drain 직경이 커서 배수효과는 양호하나 성토고가 높을 경우 측방유동에 의한 배수재 절단가능성이 있고, 공사비가 타공법에 비해 고가이므로 적용성이 떨어짐	∙쇄석기둥에 의한 지지력 증가와 이로인한 침하량은 적게 발생하나 시공사례가 적고 공사비가 고가이므로 적용성 떨어짐	∙하부지반이나 인접한 사질토층을 통한 진공압 손실 가능성이 있으며 공사비가 고가이므로 적용성 떨어짐
시공 사례	∙영종도, 안산하수처리장, 고화-죽교, 광양항 3단계 1차, 시화MTV 4공구 등 시공사례 많음	∙부산항 4단계 컨테이너, 양산 복합화물 터미널, 양산-물금지구	∙	∙김해지구 택지개발	∙천안-논산 고속도로 현장	∙광양항 3단계 1차 ∙장유 하수처리장 ∙김해 하수처리장
선 정	○

연직배수공법 국내 적용사례

장 소	토 질	연 약 층 두 께 (m)	매 립 공 법	적 용 공 법
창원 적현단지	점 토	3～18.0	준설매립	PBD
울산항 저탄장 매립	점 토	5.1～11.2	준설매립	PBD
마산항 해송 철강기지 조성	점 토	9.0～25.0	준설매립	Sand Drain
여수국가 산업단지	점 토	6.1～10.5	준설매립	PBD
중마 공유수면 매립공사	점 토	14.9	준설매립	PBD
부산항 4단계 컨테이너	점 토	11.8～32.8	준설매립	PBD, Pack Drain
광양컨테이너지구	점 토	1.2～26.5	준설매립	Pack Drain
율촌 제1지방공업단지 조성	점 토	12.2～16.2	준설매립	PBD
부산 신항만 배후부지조성	점 토	30.3	준설매립	PBD
양산복합화물 터미널 조성	점 토	13.8～20.0	산토매립	Pack Drain
명지녹산지구	실트질점토	30.0	산토매립	PBD
김해지구 택지개발사업	점 토	0.0～12.9	산토매립	Sand Drain
부산 명지 임해단지	점 토	30.0	산토매립	PBD
대불산업기지 개발사업	점 토	0.0～26.0	산토매립	PBD
아산포승지구 공단조성	점 토	30.0	산토매립	PBD
양산 물금지구 택지조성	실트질점토	11.0～27.6	산토매립	PBD, Pack Drain
수도권 신국제 공항 부지조성	점 토	12.5	산토매립	PBD
신선대 부두 부지조성	점 토	10.0～30.0	준설매립	PBD

표층처리공법 비교

구 분	토목섬유 + 복토공법	대나무매트 + 복토공법	PTM + 복토공법	토목섬유 + 모래포설공법	수평진공배수공법	표층고화처리공법
개념도
공법개요	∙준설매립토 상부에 인력 또는 장비를 이용하여 토목섬유룰 포설하고 경량장비를 이용하여 한계 성토고만큼 1단계 복토를 포설한 후 압성토 개념의 소단을 확보하면서 지반개량용 중장비의 통행이 가능할 정도의 복토층을 형성시키는 공법	∙준설매립토 상부에 인력으로 대나무매트를 격자형으로 포설하고 그 위에 소형장비를 이용하여 양질의 토사를 단계 복토하여 지반개량용 중장비의 통행이 가능할 정도의 복토층을 형성시키는 공법	∙초연약지반 표층에 Amfirol 장비를 이용하여 체계적인 트렌치망을 단계적으로 형성시켜 표면증발 및 Trench 주변의 지하수위 저하에 따른 표면건조층의 두께와 강도를 증가시켜 복토두께를 최소화하는 공법	∙준설매립부지 외곽 가토제를 모래포설바지의 소요홀 수만큼 증고하여 부지내에 해수를 채운후 윈치 및 배사관을 이용하여 토목섬유 일괄포설 및 펌프준설선에서 송토된 모래를 바지를 이용하여 전구역에 균등하게 포설하는 공법	∙진공펌프로부터 지중에 매설된 수평드레인으로 전달되는 진공압을 가하여 지반내의 간극수를 신속히 배출함으로써 지반의 안정화를 도모하는 공법임	∙고화재에 의해 표층의 일부를 고화시키는 공법 ∙시멘트계 혹은 플라이애쉬계의 고화재를 사용하여 준설매립지표층을 일정두께로 고화처리하여 시공장비의 주행성을 확보하는 공법임
장점	∙시공 간단하고 공사비 상대적으로 저렴 ∙시공경험 풍부하며 장비조합 유리 ∙인력진입이 가능할 경우 토목섬유 포설 용이 ∙토목섬유의 분리기능으로 원지반과 복토사이의 재료혼합 방지	∙흼강성이 크므로 균등한 하중분산 및 국부적 치환발생 억제 ∙대나무매트 강성에 의한 복토두께 최소화	∙자연건조에 의한 표층강도 증가로 복토두께 감소 ∙공기에 대한 여유가 있을 경우 경제적임 ∙실트성분 많을 경우 효과적	∙초연약지반에서 균등한 모래포설로 안정성 확보에 유리 ∙토목섬유 일괄표설에 따른 내부분리토제 불필요	∙진공압이 연약층내 일정한 범위까지 전달되어 지반내 간극수를 배출함으로써 압밀을 촉진시켜 지반의 전단강도를 증가시킴 ∙지반교란 억제 및 개량효과 확실 ∙단기간내 장비진입가능 ∙지반강도 증진 및 개량효과 확실	∙조기에 Trafficability 확보 ∙고화체가매트 기초역할하여 부등침하방지 ∙시공성 및 공정관리양호
단 점	∙복토시 성토하중에 의해 국부적인 지반침하나 소성유동 발생가능 ∙표층강도에 따라 공기 및 공사비가 민감하게 변함	∙표층강도가 클수록 공사비 불리 ∙대나무 매트 길이제한에 따른 이음부 발생 ∙드레인 관입시 간섭 발생 및 시공성 불리	∙공기제한시 적용불능 및 특수시공장비(Amfirol) 동원 필요 ∙트렌치로부터 거리에 따른 표층건조두께 불균일 ∙지반조건 및 기상조건에 큰 영향을 받음 ∙협소한 면적에 활용시 비경제적 ∙표층강도발현 소요공기 장기 소요	∙수중모래포설 완료시까지 후반공정진행이 불가능하므로 전체 공기 지연 ∙공정복잡하고 많은 부대시설 필요 ∙담수를 위한 토제증고 필요 및 시공경험이 적음 ∙복토재료가 모래로 제한되며 외해와의거리가 멀수록 공사비 증가	∙실제 현장시공시 대규모의 면적에 대한 진공압 확보 및 진공압 유지에 문제 발생 ∙설계기법이 정립되지 않아 설치깊이 및 수평드레인 설치간격 결정시 실내 또는 현장 모형시험 필요 ∙시공사례 거의 없음	∙공사비 과다 ∙연직배수재 관입성을 고려한 강도설계 필요
시공사례	∙광양항 1단계 및 2단계 공사 ∙광양항 3단계 1차 공사 등 다수	∙신선대확장구역 공사 ∙묘도지구 배수로 호안 축조공사 ∙광양항 2단계 2차공사 ∙광양항 3단계 1차 공사 ∙부산신항 북컨테이너 배후부지	∙율촌산단 조성공사 ∙광양항 3단계 1차공사 ∙광양항 중마	∙광양항 3단계 2차공사(대안설계) ∙싱가폴 창이공항 및 독일 함브르크	∙광양항 중마	∙광양항 3단계 2차 내부분리토제
선 정
선정 사 유	∙토목섬유+복토공법은 인근공사에서 다수의 시공사례가 있으며 더욱이 본 과업부지의 경우 준설투기후 상당기간 방치로 인해 기시공된 공사보다 지반조건이 양호하므로 적용성이 크며 경제적임 ∙시공사례 및 현장여건을 감안할 때 토목섬유+복토공법이 시공성 및 경제성에서 가장 유리한 공법으로 판단됨

활동방지공법 비교

구 분	단계성토 + 고강도 인장 Mat + 복토	단계성토 + Sand Compaction Pile	단계성토 + 압성토공법	심층처리공법 (분사교반방식)
표준단면
공법개요	∙측방토압을 고강도 Mat의 인장력에 의해 활동을 방지하는 공법으로 성토하중에 따라 Mat의 인장력을 다르게 적용할 수 있음	∙직경 600～700mm 정도인 다짐모래말뚝을 지중에 형성하여 수평방향으로 발생하는 지반활동에 대하여 저항하는 공법	∙측방(횡방향)의 압성토에 의하여 신설되는 성토하중과 Weight Balance가 되어 지반활동에 저항하는 공법	∙흙과 개량재를 교반혼합 또는 치환하여 지반의 강도를 증가시켜 지반활동에 저항하는 공법
특 징	∙공정이 단순하여 시공이 용이 ∙연약층심도 및 성토고가 낮은 경우 적용성 우수 ∙공사비가 타 공법에 비하여 저렴 ∙접합부 시공구간은 인장력 발휘시 취약부로 작용	∙지반 활동저항에 대한 신뢰도가 양호 ∙지반의 활동저항 뿐만 아니라 압밀촉진 효과도 기대할 수 있음 ∙타설장비가 대형으로 진입에 다소 어려움	∙공정이 단순하여 시공이 용이 ∙지반의 활동저항에 대한 신뢰도가 매우 양호 ∙용지 여유가 있고 토량이 풍부한 경우에 적합	∙장비가 소형 및 경량이므로 근접시공에 유리 ∙시공관리가 타 공법에 비하여 어려우며, 환경적 측면에서 불리(지하수 오염) ∙공사비가 매우 고가
경제성	저 렴	높 음	저 렴	매우 고가
적용성	∙시공성 경제적인 측면에서 적용성이 타 공법에 비하여 우수하며 인근현장에서 시공성이 검증된 공법으로 우선적으로 검토	∙대상구간의 연약층 심도가 대부분 10m 이상으로 지반의 활동방지 및 압밀촉진효과를 동시에 얻을 수 있으므로 적용성에서 우수	∙활동방지 적용대상 구간은 대부분 해상 및 간사지 구간으로 압성토에 의한 추가 토량의 구입이 어려우므로 적용성에서 떨어지나 본선-Ramp의 접속구간에서는 압성토에 의한 활동 저항이 가능	∙지반의 활동방지효과와 침하저감효과를 동시에 얻을 수 있으나 공사비가 타 공법에 비해 고가이며, 시공관리가 매우 어려움
선 정	○