지중에 설치된 가열관에 의한 실트질모래 지반의 열확산 해석

Abstract

본 연구에서는 지반의 열적거동을 해석하기 위해 선형열원모델, 상용프로그램(Temp/W) 및 현장 가열실험을 수행하여 지반의 열적거동을 파악한 후 그 결과를 비교하였다. 현장실험결과, 선형열원모델 방정식과 상용프로그램 해석결과가 유사하였으며 분석 결과, 모든 결과치가 유사한 로그형 거동을 보였다. 가열현장의 경우 지속적인 수증기 배출현상이 발생하였고, 3일간 지속가열 후 온도 증가범위가 가열관의 반경 1m 정도까지 확대되는 것을 확인할 수 있었다. 굴착을 통해 지반가열범위를 육안으로 판단한 결과 심도에 상관없이 직경 20cm 지점까지는 완전 건조 소결된 것으로 나타났으며, 가열이 지반의 말뚝효과를 유발하여 연약지반개량에 효율적으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 지반가열로 인해 발생한 수증기가 상부로만 배출되고, 열이 상대적으로 횡방향으로 많이 전달되는 것을 현장실험으로도 확인할 수 있었다.