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부산점토의 퇴적 특성, 피압 관련된 부분에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
1. 서론
낙동강으 ㄴ 하구에 이르러 삼각주가 발달하였다. 이 삼각주는 낙동강 한지류인 양산천과 합류지점 이대로부터 해안쪽으로 넓게 발달된 넓은 충적 평야를 포함하고 있다. 이제역이 주목받게 된 것은 주요 주거 및 산업 기반 시설 단지로서 개발되어왔다 대규모 개발 사업을 수행하는 동안 방파제 붕괴, 교량 기초 변위, 도로 제방활동, 과대한 지반 침하등의 몇가지 실패를 겪었으며 그로인해 많은것을 깨닫게 되었다. 하구 삼각주는 몇개의 퇴적층으로 이루어져 있지만 지반 기술자의 관심을 끄는것은 연약 점토층이었다.
2. 퇴적층 구성
데탈 지역은 낙동강 주류와 평행하게 위치한 양산 단층이 과거 활발한 지각변동을 받아 우횡변위로 형성된 협곡으로 알려져 있다. 이 협곡에 퇴적된 최초의 물질이 자갈이라는 사실은 이 하상의 경사가 급하였다는것을 의미한다. 팔레오세의 낙동강 해안이 수십만년동안 규슈 남쪽까지 연장되었고 급한 하상 경사로인해서 하천 작용에 의한 깊은 침식곡이 형성된것으로 추정한다. 낙동강 하구 연안으로부터 상류를 따라 퇴적된 각 지층 깊이와 퇴적 츠서를 개략적으로 보인다. 이 지층 단면은 낙동강 하구 전체적인 퇴적환경을 이해하는 도움이 된다. 퇴적층 두께는 낙동강 하구에서 약 80m까지 이르지만 주류를 따라 김해로 올라가면서 다소 얇아지고 양산에서는 50m 감소된다. 낙동강을 가로질러 사상에서 서쪽으로 김해까지 횡단 담녀에는 동쪽 낙동강 주류에서 퇴적층 깊이가 최대 70m나 되지만 서쪽으로 갈수록 약간 기복을 보이면 감소한다. 특히 낙동강과 서 낙동강 사이 퇴적 이전에 소쿠리 모양의 큰 분지가 형서되었고 여기 자갈층이 먼저 두껍제 퇴적된 것이다. 이것은 대하천이 있었던것으로 추정된다. 서낙동강을 지나 김해쪽으로 자갈층은 없고 퇴적층이 있다. 이 분지에 하천의 유수 작용과 뒤다른 해침 또는 해퇴로 말미암아 여러 종류 물질이 퇴적되었다. 하부 모래 및 자갈층의 경우 주로 화강암, 유문암, 안산암으로 구성된 기반암 위에 자갈층이 두껍게 퇴적되었다. 이 층의 퇴적은 하류 작용에 으해서 이루어 졌으며 하부 모래층은 해진이 영향을 받아 수면 경사가 훨씬 완만하ㅏ게 된후 형성된 퇴적물이다. 하부 점토층의 경우는 하무 모래층 위 퇴적되었는데 지표면 아래 65~45m 깊이부터 퇴적되었다. 해안을 따라 퇴적인 이 지층 두께는 10~20m나 된다.그러나 김해와 양산에서 이 두께가 얇아지다. 중간 모래층은 퇴적된 표고와 두께가 위치마다 다르다. 일반적 경향은 내륙 조ㅓㄱ에는 낙동강 주류 따라 약 45m 깊이부터 퇴적 시작되었고 그 두께도 매우 두껍다. 반면 연안 부근 이 두께가 얇아서 신항 배우단지 부지에서 두께는 3m나 그 이하이다. 녹산과 신호에서는 중간 모래층이 나타나지 않는다. 상부 점토층은 신항 방파제에서 해면 아래 42m, 명지와 신호에서30~45m 깊이부터 퇴적이 시작되엇다. 그러나 장유와 양산에서 이보다 훨씬 얕은 약 25m깊이부터 퇴적 되었다. 이 점토층 두께는 20~35m 이며 상류로 갈수록 얇아진다. 하부 점토층을 제외하더라도 이 층의 퇴적두께는 동남 아시아 점토나 오사까 점토 두께에 비해 두껍다. 상부 모래층 즉, 지표층이다. 이 모래층에는 실트 또는 점토가 많이 섞여있다. 두께는 위치별로 다르다. 을숙도 모래층은 최대 18m 두께나 되며 명지, 신호, 녹산, 화전은 10m를 넘는다. 이 곳 모래층은 주로 파랑의 작용을 받아 낙동강의 주류와 직각으로 발달된 사주의 형성과 밀접한 관련이 있다.
3. 점토층 퇴적시 특성
점토층의 퇴적 당시에는 점토층이 함유하는 유공ㅊ충 화석군집 또는 규조 화석 군집과 같은 고생물학적 연구를 통해서나 발혀진다. 생무에 따라 해양 모든 황경에서 서식하는것도 있고 정상적인 염도를 유지하는 해수에서 서식하는 미생물도 있기에 그렇다. 양산점토에 대해 화석 군집 깊이별 분포에 대해서 GL -6.45m 아래 점토층에서 해성 미화석이 없다. 그리고 운모와 식물 편의 염기성 물질이 많이 나타난다. 부산 신항 점토 층에 대해서 미화석 조사를 수행했다. 해성 미화석이 없고 지반고 -7m에서 지반고 -16.45m 깊인의 중간 퇴적층은 유공충, 패각편, 등 해성 미화석이 연속하여 나온다. 이 지층 퇴적 당시 해양의 퇴적 환경이었다고 말할수 있다.
4. 퇴적 환경과 지수적 성질 영향
퇴적 환경 변화는 점토의 함량, 함수비, 간극비 등에 영향을 크게 끼친다. 양산 점토층은 정규 압밀 상태에 있는 해성 점토층과는 달리 중간깊이에서 자연 함수비, 액성한계, 간극비가 더 크고 그 상부와 하부는 반대로 더 작다. 전체단위중량은 중간 깊으에서 더 작다. 점토층이 퇴적되면 자중 압밀을 받아서 아래로 내려갈수록 간극비의 감소가 예상되는데도 불구하고 오히려 증가하였다. 이는 콜로이드 이론으로 설명이 될수 있다. 기수의 환경에서 퇴적되었을때보다 해수의 환경에서 점토 입자가 면모 구조를 가지기 때문이다. 이 영향은 압축지수와 압축비의 심도별 변화에도 나타난다. 신호 지역에 대한 압밀시험 결과를 봣으때 15m깊이까지는 모래층이고 그 아래로부터 상부 점토층과 하부 점토층이 놓여진다. 압축 지수와 압축비의 깊이별 변화를 보면 약 30m 깊이에서 최대값을 보이고 잇다. 또한 그 위 또는 아래로 갈수록 조금씩 감소한다.
4. 피압의 크기와 분포
양산 시험 시공 부지에서 피압의 존재가 확인되엇다. 피압수두가 최대 4.5m까지 올라오며 지하수위의 위치보다 최대 4m가량 높은것으로 보인다. 피압 수두는 지표면의 표고보다도 2~3m 높다. 양산천의 서쪼에 위치한 B지역은 북서쪽은 피압이 거의 없고 남동측은 지표면 위로 피압이 존재한다. 피압수는 해양 환경 또는 기수 환경에서 퇴적된 점토의 염분을 용탈시킨다. 또한 호학적 작용을 일으켜 양이온을 배출하기도 한다. 일단 이온이 방출된다는것은 점토 입자의 이중층 에서 교환 가능한 이온이 되어 이온 성분에 변화를 가져온다는 것이다.
오늘은 점토에 대한 부분을 알아봤습니다. 유익한 정보 되시길 바랍니다.