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토목섬유 점토 차수재(GCL)와 지오멤브레인(GM)의 접촉 전단강도 평가
An Evaluation of Interface Shear Strength between Geosynthetic Clay Liner and Geomembrane

서민우   (서울대학교 지구환경시스템공학부UU0000691  ); 김동진   (서울대학교 지구환경시스템공학부UU0000691  ); 박준범   (서울대학교 지구환경시스템공학부UU0000691  ); 박인준   (한서대학교 토목공학과UU0001506  );
  • 초록

    폐기물 매립지에는 침출수가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 지오멤브레인, 점토차수재 및 토목섬유 점토 차수재(GCL) 등이 널리 사용된다. 매립지의 사면에 설치되는 GCL과 지오멤브레인 사이의 접촉(interface) 전단강도는 사면에 설치되는 차수 및 최종 덮개시설의 안전한 설계를 위해 꼭 필요한 물성치로서, 본 연구에서는 대형 직접전단 시험기를 사용하여 두 종류의 GCL과 지오멤브레인 사이의 접촉 전단강도를 측정하였다. 본 논문에서는 Mohr-Coulomb 파괴 포락선을 이용하여 전단강도를 평가하였으며, 연직하중, 수화 및 건조상태, 수화조건 등이 전단강도에 미치는 영향을 알아보았다. 분석 결과 연직하중이나 수화 상태가 전단 거동 및 전단 강도에 미치는 영향은 하중의 크기와 토목섬유의 종류에 따라 다르게 나타났다. 6kPa의 하중을 가한 상태에서 수화를 시킨 후 실시한 전단 시험 결과는 기존의 문헌에 제시된 결과와도 잘 일치하는 모습을 보였다. 마지막으로 연직하중 및 수화조건에 따른 마찰각을 제시하여 유사한 토목섬유가 적용되는 현장의 설계시 참고자료로 활용할 수 있도록 하였다.


    Geomembrane, compacted clay liner, and geosynthetic clay liner (GCL) are widely used to prevent leachate from leaking to adjacent geo-environment at a municipal solid waste (MSW) landfill. Interface shear strength between GCL and geomembrane installed at a landfill side slope is important properties for the safe design of side liner or final cover systems. The interface shear strength between two geosynthetics was estimated by a large direct shear test in this study. The shear strength was evaluated by the Mohr-Coulomb failure criterion. The effects of normal stress, hydration or dry condition, and a hydration method were investigated. The test results show that the interface shear strength and shear behavior varied depending up on the level of normal stress, the type of geosynthetic combinations, and a hydration method. When GCLs were sheared after being hydrated under 6kPa loading, the results were consistent with those published by other researchers. Summaries of friction angles, normal stress and hydration condition is presented. These friction angles could be used as a reference value at a site where similar geosynthetics are installed.


  • 주제어

    Geomembrane .   Geosynthetic clay liner .   Hydration .   Interface shear strength .   Normal stress .   Solid waste landfill.  

  • 참고문헌 (17)

    1. Shear behavior of an unreinforced geosynthetic clay liner , Eid, H.T.;Stark, T.D. , Geosynthetics International / v.4,pp.645-659,
    2. Shear strength and deformation consideration for composite landfill liners in Hong Kong , Frobel R.K.;Sadlier, M.A.;Cowland, J.W. , 6th International Conference on Geosynthetics / v.,pp.411-416,
    3. Shear strength of reinforced geosynthetic clay liner , Gilbert, R.B.;Fernandez, F.;Horsfield, D.W. , Journal of Geotechnical Engrg. / v.122,pp.259-266,
    4. Geomembrane-geotextile interface shear properties as determined by inclined board and direct shear box tests , Wasti, Y.;Ozduzgun, Z.N. , Geotextiles and Geomembranes / v.19,pp.45-47,
    5. 폐기물 매립시설의 설계, 시공 기술에 관한 연구 , 정문경;정하익;이용수;최희철;우제윤 , 건설기술연구원 연구보고서(98-075) / v.,pp.,
    6. 지오멤브레인/지오텍스타일의 접촉 전단강도 평가 , 서민우;박준범;김운영 , 한국지반공학회논문집 / v.18,pp.79-89,
         
    7. 폐기물 매립장에 사용되는 토목섬유의 마찰특성 및 안정해석에 관한 연구 , 신은철;오영인 , 한국폐기물학회지 / v.17,pp.862-874,
    8. Hydration and shear strength behavior of geosynthetic clay liners , Leisher, P.J. , MSCE Thesis / v.,pp.,
    9. Internal shear strength of three geosynthetic clay liners , Fox, P.J.;Rowland, M.G.;Scheithe, J.R. , Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engrg. / v.124,pp.933-944,
    10. 폐기물 매립장 토목섬유 차수재의 접촉마찰특성 및 안정해석에 관한 연구 , 이애영 , 인천대학교 석사학위 논문 / v.,pp.,
    11. Emerging and future developments of selected geosynthetic applications , Koerner, R.M. , Journal of Goetechnical and Geoenvironmental Engrg. / v.126,pp.291-306,
    12. Slope stability of geosynthetic clay liner test plots , Daniel, D.E.;Koerner, R.M.;Bonaparte, R.;Landreth, R.E.;Carson, D.A.;Scranton, H.B. , Journal of Geotechical and Geoenvironmental Engrg. / v.124,pp.628-637,
    13. Shear strength of HDPE geomembrane / geosynthetic clay liner interfaces , Triplett, E.J.;Fox, P.J. , Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engrg. / v.127,pp.543-552,
    14. Shear strength properties of geomembrane/geotextile interfaces , Jones, D.R.V.;Dixon, N. , Geotextiles and Geomembranes / v.16,pp.45-71,
    15. Effects of partial wetting on the performance of the bentonite component of a geosynthetic clay liner , Daniel, D.E.;Shan, H.Y.;Anderson, J.D.;Paul, Minn. , Proc. Geosynthetics '93 / v.3,pp.1483-1496,
    16. Progressive failure of lined waste impoundments , Filz, G.M.;Esterhuizen, J.J.B.;Duncan, J.M. , Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engrg. / v.127,pp.841-848,
    17. Geomembrane/GCL composite final cover for a hazadous waste landfill , Swyka, M.;Olsta, J.;Cotton, R. , Geosynthetics Conference / v.,pp.859-870,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. 2003. "Estimation of Dynamic Interface Friction Properties of Geosynthetics" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 19(4): 265~275     
    2. 2003. "Evaluation of Interface Shear Properties Between Geosynthetics and Soils Through Inclined Board Tests" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 19(6): 285~298     

 저자의 다른 논문

  • Kim, Dong-Jin (2)

    1. 2001 "농약에 의한 지반오염 및 정화" 地盤 : 한국지반공학회지 17 (8): 23~30    
    2. 2003 "토목섬유의 동적 경계면 마찰특성 평가" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 19 (4): 265~275    
  • 박준범 (57)

  • 박인준 (41)

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