토양환경기술사시험자료집 - 오염확산방지 및 정화기술Ⅰ(36)

 

※ 지중차단벽 Cut-off Barrier Wall (수직차단벽 Vertical Cut-off Wall)

 

1. 공정원리

      지하수와 오염물질들의 수평이동을 제어하기 위해 지하에 설치

2. 기능

      (1) 오염물질의 차단, 특히 침출수 같은 수분의 침투를 최소화

      (2) 오염물질을 환경으로 재용출될 가능성이 적은 물리적인 형태로 전환

      (3) 현재 지하수의 흐름에 수직으로 차단층 형성

              1) 상류에 설치 : 수리학적 흐름을 최소화

              2) 하류에 설치 : 오염물질의 이동을 지체시켜 처리 도모

3. 종류

      (1) 차단벽의 건설방법, 차단벽으로 사용되는 물질에 따른 구분

              1) 슬러리월(Slurry Wall)

                   - 토양-벤토나이트 슬러리 차단벽

                            - 트렌치를 굴착한 후 벤토나이트-물 슬러리가 수리전도도가 낮은

                               토양-벤토나이트 뒤채움으로 대체된다.

                   - 시멘트-벤토나이트 슬러리 차단벽

                            - 벤토나이트, 시멘트, 물을 포함한 슬러리가 원지반토와 혼합되어

                               굳어진 채로 남겨진다.

                   - 소성콘크리트(Plastic Concrete) : 물 + 시멘트 + 골재 + 벤토나이트

                           - 토양-벤토나이트 뒤채움처럼 유동성이 있으며, 시멘트-벤토나이트처럼

                              부지에서 굳게 된다.

                           - 토양-벤토나이트보다 훨씬 강하고, 환경적인 적용에서 바람직한 낮은

                              수리전도도를 가진다.

                   - 칸막이벽(Diaphragm Wall)

                           - 안정액으로 벤토나이트-물 슬러리를 사용하여 전형적인 패널 내에서 굴착한다.

                           - 굴착완료 후 (미리 조립된 보강 철근 Cage를 삽입하고) 트레미관을 사용하여

                              콘크리트를 타설한다.

                           - Tremie Pipe로 콘크리트타설시 Window Pocket  발생을 조심하여야 한다.

                           - 패널 연결부 누수에 취약성이 있다.

                           - 고단가로서 환경적 용도에 자주 적용하지 않는다.

              2) 그라우트커튼(Grout Curtains)

              3) 스틸시트파일링(Steel Sheet Piling) : 접합부누출 조심, 환경적 용도에

                                                                       자주 적용하지 않는다.

              4) 바이브레이팅빔(Vibrating Beam)

              5) 심층토양혼합수직차단벽(Deep Soil Mixing Method, DSM)

              6) 얇은막 차수공법

      (2) 차단벽의 범위와 배치에 따른 구분

              1) 수평배치에 따른 구분                     

                     - 오염물 앞쪽에 위치 : 지하수에 의한 오염의 잠재성 저감, 침출수 발생 저감

                     - 오염물 뒤쪽에 위치 : 오염물질의 이동을 억제하여 분해 촉진.

                     - 둘러싸는 형태 : 폐합형(완전 봉쇄)

              2) 수직배치에 따른 구분

                     - 키드인 월(Keyed-in Wall) : 불투수층 또는 저투수층에 삽입하여 완전격리

                     - 행잉 월(Hanging Wall) : 불투수층에 미삽입

4. 각론

      (1) 슬러리월(Slurry Wall)

              1) 낮은 투수성을 가진 흙 또는 다른 첨가제 등 오염물질의 거동을 제어하는 물질을 

                  지중 트렌치에 채워넣는 방법.

              2) 역할 - 오염되지 않은 지하수를 오염지역으로부터 격리

                         - 지하로의 침출수 흐름을 제어

                         - 오염물질의 분해(Degradation), 지체(Retardation)효과 증진

              3) 수평적 배열에 따른 장단점

형태		장점	단점
전체봉합		* 폐기물을 지하수로부터 완전격리 * 오염물질의 누출 최소화	* 오염구역이 넓을 경우 고비용 소요
부 분 봉 쇄	상방향	* 오염물질 주위로 지하수 흐름의 부분적 우회 가능 * 오염잠재성 저감 * 저비용	* 지하수 흐름방향의 정확한 예측요구 * 침출수 발생을 줄일 수 있으나  조절은 비효과적
	하방향	* 침출수 흐름을 길게 하여 특정장소로 이동가능 * 침출수 이동 제어 * 분해촉진, 지체효과 * 저비용	* 침출수 발생 방지에 비효과적 * 지하수 흐름방향의 정확한 예측요구

      (2) 그라우트 커튼(Grout Curtain)

              1) 지중의 공극을 채울 수 있는 물질을 땅속에 주입해 넣음으로써 유체의 흐름을

                  감소시키는 차단벽             

              2) 유효영향반경 결정인자 : 주입압, 주입시간, 그라우트의 성질, 토양의 수리학적 특성

      (3) 스틸 쉬트파일링(Steel Sheet Piling)

              1) 강재로 제작된 강널말뚝을 진동해머로 지반에 타입하여 연속벽체를 형성함으로써 

                  지중의 물의 흐름을 감소시키는 방법

              2) 장점 : 굴착량 최소화, 빠른 공사진행

              3) 단점 : 토질조건에 영향을 받음, 연결부위의 차수성에 문제

      (4) 진동빔차단벽(Vibrating Beam)

               진동빔을 진동시켜 땅에 구멍을 낸 후, 빔을 제거하고 그라우트로 채워 연속차단벽을 형성

      (5) 심층혼합처리공법(DSM)

               교반날개에서 분사되는 슬러리(물+시멘트+석회+벤토나이트)가 원지반토와 혼합되어 

               지중차단벽 형성

      (6) 얇은막 차수공법

               슬러리를 이용하여 트렌치를 굴착하고 HDPE Sheet 등을 설치하거나, 진동빔을 이용하여 

                HDPE Sheet 설치