In saturated loose soil during an earthquake, the bonds between soil particles are weakened by cyclic shear forces. As a result, the pore water pressure increases between the weakened bonds of the soil particles, resulting in a liquefaction phenomenon in which the upper part of the sandy soil behaves like a liquid. When liquefaction occurs in the center of an urban area, several serious problems, such as building cracks and permanent land subsidence, can occur. Various methods, such as the ground compaction method and grouting method, have been attempted to prevent this liquefaction. Still, due to the enormous cost, difficulty in the construction process, and environmental destruction, methods to mitigate liquefaction based on reusable and eco-friendly materials have been attempted. This study conducted primary research to develop a method for preventing the liquefaction of biopolymer-treated soil. The resistance to liquefaction of the biopolymer-treated soil was observed through cyclic direct simple shear tests, and liquefaction resistance was evaluated quantitatively compared to untreated soil. Experiments were conducted for different vertical pressures, cyclic shear forces, and types of biopolymers to examine the liquefaction resistance.
지진 발생 시 포화된 느슨한 지반에서는 반복적인 전단 응력에 의해 지반의 전단 강도가 약해진다. 이에 따라 흙 입자 간의 약해진 결합 사이로 간극 수압이 높아져 사질토 지반이 액체처럼 거동하는 액상화 현상이 발생한다. 도심지 중심에서 액상화 현상이 발생할 경우, 건물 균열, 영구적인 지반 침하 등 여러 심각한 문제가 발생할 수 있다. 이러한 액상화 현상을 방지하기 위해 지반 다짐 공법, 그라우팅 공법 등 여러 공법들이 시도되고 있었지만 막대한 비용, 시공 과정의 어려움, 그리고 환경파괴로 인해 재사용 및 친환경적인 재료를 바탕으로 액상화를 완화하기 위한 방법들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 친환경적인 재료인 바이오폴리머 처리토의 액상화 방지 공법 개발을 위한 기초적인 연구를 수행하였다. 반복직접단순전단 시험을 통해 바이오폴리머 처리토의 액상화에 대한 저항성을 관찰하고, 이를 무처리 지반과 비교할 경우 얼마만큼의 효율을 가지는지에 대해 정량적으로 평가하였다. 다양한 조건에서의 포화 지반의 액상화 저항성을 보기 위해 서로 다른 연직응력, 반복전단력, 바이오폴리머 종류 별로 실험을 수행하였다.
