슬러리월(Slurry Wall) 안정액 및 장단점 5가지

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1. Slurry Wall의 개념

Slurry Wall는 토공공사에서 사용되는 중요한 공법 중 하나로, 주로 깊은 기초공사나 터널 공사에서 사용됩니다. 이 방법은 굴착작업 중에 토양이나 지하수가 불안정해지지 않도록 흙을 막는 역할을 합니다. 슬러리 월은 일반적으로 ‘안정액’이라고 불리는 특수 액체를 이용하여 흙을 막고, 굴착된 부분을 지탱하는 구조물을 형성합니다.

이 공법은 크게 두 가지 주요 요소로 나눌 수 있습니다. 하나는 안정액을 사용하여 굴착을 안전하게 진행하는 것이고, 또 하나는 슬러리 월을 만들어 지하수를 차단하거나 구조물의 안전성을 높이는 것입니다.

2. Slurry Wall에서 안정액의 역할

슬러리 월에서의 안정액은 단순한 물이 아니라, 특수한 성질을 가진 액체입니다. 이 안정액의 주요 역할은 다음과 같습니다.

• 굴착 지지: 굴착이 진행되는 동안, 안정액은 굴착면에 압력을 가해 흙이나 토양이 무너지는 것을 방지합니다. 이로 인해 굴착 과정에서의 토양 침하나 붕괴를 방지할 수 있습니다.
• 수압 차단: 슬러리 월을 사용하여, 지하수나 외부의 수압이 터널 내부나 기초공사에 영향을 미치지 않도록 합니다. 이를 통해 지하수가 빠져나가지 않도록 하여 공사의 안정성을 확보할 수 있습니다.
• 구조물의 안정성 증대: 안정액은 또한 기초공사의 품질을 높이는 데 기여합니다. 예를 들어, 깊은 기초나 터널 공사에서는 슬러리 월을 통해 안정액이 주는 지지력 덕분에 추가적인 안전성을 확보할 수 있습니다.

슬러리월(Slurry Wall)

3. 안정액의 구성 및 성질

슬러리 월에서 사용되는 안정액은 주로 두 가지 주요 성분으로 이루어집니다: **벤토나이트(Bentonite)**와 물입니다. 이 혼합물은 고점도를 가지며, 물과의 혼합비율에 따라 그 성질이 달라질 수 있습니다.

3.1. 벤토나이트

벤토나이트는 천연 점토로, 주로 알루미늄 실리케이트 광물로 구성되어 있습니다. 이 물질은 물과 결합했을 때 점도가 매우 높아지는 특성이 있습니다. 벤토나이트는 안정액을 만들기 위한 핵심 성분으로, 굴착면을 지탱하는 역할을 하며, 토양이나 지하수가 쉽게 침투하지 않도록 차단합니다. 벤토나이트는 물과 결합하여 유동성이 있으며, 자주 보충해야 할 필요가 있습니다.

3.2. 물

물은 벤토나이트와 결합하여 안정액을 만듭니다. 안정액의 물과 벤토나이트의 비율에 따라 점도가 조절되며, 일반적으로 6%에서 8%의 벤토나이트가 사용됩니다. 물은 안정액의 흐름을 원활하게 하고, 적절한 점도를 유지하는 데 필요한 성분입니다.

4. Slurry Wall 안정액의 적용 방식

안정액은 슬러리 월을 형성하는 과정에서 중요한 역할을 합니다. 슬러리 월을 만들기 위해 먼저 굴착을 진행합니다. 이때 안정액은 굴착면에 지속적으로 주입되며, 그 역할은 다음과 같습니다.

4.1. 굴착면 보호

슬러리 월 공사는 보통 깊은 기초공사나 터널 공사에서 사용됩니다. 이 과정에서 안정액은 굴착된 면을 보호하는 역할을 하며, 흙이 무너지지 않도록 지지합니다. 안정액은 흙과 물이 섞이는 것을 방지하며, 굴착면이 일정한 상태를 유지하도록 돕습니다.

4.2. 압력 조절

슬러리 월에서 안정액은 외부 압력에 대응하여 일정한 압력을 유지합니다. 특히, 지하수나 외부의 수압이 높은 경우 안정액은 이를 차단하여 구조물이나 기초공사가 영향을 받지 않도록 합니다. 이는 굴착 과정에서의 안전성을 높이는 중요한 요소입니다.

4.3. 연속적인 보충

슬러리 월 공법에서 안정액은 일정한 점도와 흐름을 유지하기 위해 지속적으로 보충해야 합니다. 벤토나이트와 물의 혼합 비율은 작업 중에 계속해서 조절되며, 상태를 점검하여 안정액의 성질이 유지되도록 합니다.

 

5. 안정액의 관리 및 성능 검토

안정액은 슬러리 월 공사에서 중요한 요소로 작용하기 때문에, 이를 관리하고 점검하는 과정도 매우 중요합니다. 안정액의 성능을 제대로 유지하기 위해서는 다음과 같은 점들이 고려되어야 합니다.

5.1. 점도 검사

안정액의 점도는 공사 중에 지속적으로 점검해야 하는 항목입니다. 벤토나이트와 물의 비율이 적절하지 않으면 점도가 너무 낮거나 높아져 공사에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 안정액의 점도는 자주 측정되어야 하며, 필요에 따라 비율을 조절해야 합니다.

5.2. 불순물 제거

슬러리 월 공사 중에 안정액에 불순물이 섞일 수 있습니다. 벤토나이트 입자가 떨어져 나가거나, 외부에서 들어오는 오염물질로 인해 안정액의 성질이 변할 수 있습니다. 따라서 불순물을 제거하는 과정이 필요하며, 이는 슬러리 월의 효율성을 높이는 중요한 절차입니다.

5.3. 안정액 교체

안정액은 공사 진행 상황에 따라 일정 시간 후 교체가 필요할 수 있습니다. 벤토나이트가 점차 소모되고 물의 성질이 변하면서 안정액의 효과가 떨어질 수 있기 때문입니다. 따라서 일정 기간마다 안정액을 교체하거나 보충하는 작업이 필요합니다.

 

6. Slurry Wall 공법의 장점과 단점

슬러리 월은 여러 가지 장점을 가지고 있지만, 몇 가지 단점도 존재합니다. 이를 잘 파악하여 공사에 적합한 방법을 선택하는 것이 중요합니다.

6.1. 장점

• 굴착 안정성 제공: 안정액은 굴착면을 지탱하는 역할을 하여, 깊은 기초나 터널 공사에서 안정성을 제공합니다.
• 지하수 차단: 슬러리 월은 지하수의 유입을 차단하여 기초공사나 터널 공사에서 물이 차오르는 문제를 예방할 수 있습니다.
• 효율적인 공사 진행: 안정액을 사용함으로써 공사를 더 안전하고 효율적으로 진행할 수 있습니다.

6.2. 단점

• 비용: 벤토나이트와 물을 지속적으로 보충해야 하므로, 장기적인 공사에서 비용이 증가할 수 있습니다.
• 환경 문제: 안정액의 성분인 벤토나이트는 자연에서 채굴된 자원이기 때문에, 환경적인 측면에서 고려해야 할 부분이 있을 수 있습니다.

7. 결론

Slurry Wall 공법에서 안정액은 공사의 안전성과 효율성을 높이는 중요한 역할을 합니다. 벤토나이트와 물의 혼합물로 이루어진 안정액은 굴착면을 보호하고, 지하수 차단 및 수압 조절에 효과적인 방법으로 널리 사용됩니다. 그러나 안정액의 관리와 점검은 공사 동안 지속적으로 이루어져야 하며, 이를 통해 안정적인 공사 환경을 유지할 수 있습니다.