1.Smear Effect
- 연직배수재 타설시 Mandrel의 관입은 Mandrel 주변지반에 전단변형과 변위등 교란을 발생시킨다.(Hansbo, 1960)
- 이러한 교란이 발생하는 영역을 Smear Zone이라 하며 Mandrel의 크기, 형상, 지반의 구조와 종류 및 배수재의 타입방식 등에 따라 달라진다.
- 지반의 교란은 압밀계수를 감소시켜 실제 설계시에 고려하지 못한 배수성능의 저하를 가져오고 이로 인해 압밀이 지연된다.
- 이러한 교란의 영향을 최소화 하기위해서는 Mandrel의 단면적은 최소화 되어야 하고 충분한 강도를 가져야 한다.
- Smear Zone의 범위에 대해서는 현재까지 연구가 활발하게 진행되고 있으나 대부분의 경우 경험적인 예측방법에 의하고 있으며 최근에는 실험적인 결과에 의한 연구도 진행중이고 이를 요약하면 아래와 같다.
- Bergado(1991)등의 연구에 의하면 Mandrel의 직경이 커질수록 교란영역 영향이 증가되는 것으로 알려져 있다.
- Smear Effect는 안전측 설계를 유도하기 위하여 Smear Zone의 직경은 맨드렐 직경의 2배를 적용하였으며, 수평압밀계수는 연직압밀계수와 동일하게 적용하였다.(Ch = Cv)
- Smear Zone의 범위산정 식은 다음과 같다.
구 분 | Smear Zone의 범위 | 비 고 |
Hansbo(1987) | ds = 2×dm | 변경설계 적용 |
Jamiolkowski(1981) | ds = (5~6)×dm/2 | ㆍds : Smear Zone의 직경 ㆍdm : Mandrel 직경 |
박 병기 등(1985) | ds = 1.5×dm |
2.Well Resistance
- 드레인의 효율 즉, 압밀속도에 영향을 미치는 요소는 드레인의 배치간격, Smear Zone 및 Well Resistance 등 이다.
- Yoshikuni 등(1974)은 Barron의 이론을 기초로 드레인 종방향 투수계수 즉 통수능력과 관련하여 연직방향의 드레인내의 유수저항으로 인한 수두손실을 고려한 연직배수재 타설지반의 압밀도를 구하는 해를 제안하였다.
- Well Resistance에 영향을 미치는 요소와 그 영향을 외적, 내적요인으로 나누어 정리하면 다음과 같다.
요 인 | 작 용 | |
외적 요인 |
구속압 | ㆍ구속압으로 인한 통수단면 감소 |
드레인 변형 | ㆍ침하등의 변형으로 인한 통수단면 감소 | |
온 도 | ㆍ간극수의 점성 변화 | |
세 립 분 | ㆍ드레인 코어에 세립분의 유입으로 인한 막힘(Clogging)현상 | |
내적 요인 |
드레인 재료 | ㆍ드레인 코어의 변형(Creep 등) |
통수단면적 | ㆍ통수단면 부족 | |
드레인 길이(H) | ㆍ수두손실 |