액상화 현상(Liquefaction)이란?

1. 개요

 가. 사질토에서 지진시 과잉간극수압 증가로 유효응력이 0이 되어 흙이 물처럼 되는 현상

 나. 액상화 현상은 부동침하, 지반이동, 지중매설물의 부상 등의 원인이 됨

 

2. 액상화현상 발생 원인

 가. 느슨한 모래지반에 전단변형이 발생

 나. 과잉간극수압이 유발되어 입자가 서로 떨어져 물에 불유

 다. 간극수 배출로 인한 과도한 침하 발생

 

3. 액상화 현상의 문제점

 가. 부동침하 발생

 나. 지반의 이동

 다. 지중 매설물 부상

4. 액상화 현상 검토대상 지반

 가. 실트 및 점토 크기 토립자 함량이 10% 이하인 지반

 나. 평균입경이 0.07~2.0mm인 지반

 다. 균등계수(Cu)가 10보다 작은 모래지반

 라. 지하수위가 지표면으로부터 2~3m 이내 지반 또는 충적지역이나 매립지 등

 

5. 액상화의 특징

 가. 입자가 조밀하여 밀도가 높을 수록 액상화가 어려움

 나. 포화도가 낮아 간극수에 포함된 공기량이 많을 수록 액상화가 어려움

 다. 입도분포가 균질한 세립토가 굵은 모래보다 액상화가 쉬움

 라. 유효상재압 : 모래의 내부 마찰각으로 인해 구속압력이 높을수록 액상화 저항 강도 증가

 마. 순간적인 재하시 지층 전체가 동시에 액상화하는 특징이 있음 

 바. 배수조건이 좋을 경우 간극수압 소산에 유리하여 액상화가 어려움

 

6. 액상화의 대책

 가. 탈수공법

  1) Sand Darin 공법

  2) Paper Drain 공법

  3) Pack Drain 공법

 나. 배수공법

  1) Well Point 공법

  2) Deep Well 공법

 다. 입도개량

  1) 치환공법

  2) 약액주입공법

 라. 전단변형 억제

  1) Sheet Pile 공법

  2) 지중연속벽

 마. 밀도증대

  1) Vibro Floatation 공법

  2) Sand Compaction 공법

  3) 동압밀공법