Correlation Between Engineering Properties and Mineralogy of Clay Sediments in the Estuary of the Nakdong River

낙동강 하구지역 점토퇴적물의 광물조성과 토질물성과의 상관관계

  • Lee Sonkap (Department of Geology, Pusan National University) ;
  • Kim Jin-Seop (Department of Geology, Pusan National University) ;
  • Um Jeong-Gi (Department of Environmental Exploration Engineering, Pukyong National University) ;
  • Hwang Jin-Yeon (Department of Geology, Pusan National University)
  • Published : 2005.06.01

Abstract

The estuary of Nakdong River area including Noksan industrial complex and Busan New Port is composed of thick unconsolidified sediments containing abundant clay, and thus is a potential hazardous area of ground subsidence. We analyzed mineral compositions and geotechnical properties of the clay sediments that sampled from 4 boreholes of the area, and examined vertical variations and their correlations. The results showed correlations between some mineral constituents and geotechnical properties of clay sediments. A positive correlation showed between quartz content and wet unit weight, whereas a negative correlation showed between quartz content and liquid limit. Feldspar content and water content showed a negative correlation, whereas content of clay minerals and liquid limit showed a positive correlation. And also, there is a negative correlation between content of clay minerals and wet unit weight. Correlation equations are obtained from the multiple regression analyses among plastic index, content of clay mineral, smectite and clay fraction.

부산 신항만 및 녹산공단 지역을 포함하는 낙동강 하구 유역에는 두꺼운 점토질퇴적물이 퇴적되어 연약지반을 구성하고 있다. 이곳의 4개의 시추공에서 채취한 점토퇴적물에 대해 광물성분과 공학적 토질물성을 분석하여, 깊이에 따른 변화를 검토하고 그들의 상관관계를 검토하였다. 그 결과 점토퇴적물 속에 함유된 일부 광물조성은 토질물성과 약간의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 즉, 석영의 함량은 습윤단위중량과 정의 관계이고, 액성한계와는 부의 상관관계를 보였다. 함수량은 장석의 함량과는 부의 관계이고, 점토광물의 함량과는 정의 관계를 나타냈다. 습윤단위중량은 점토광물의 함량과는 부의 관계를 나타냈다. 그리고 복합적 인자에 의한 상관분석 결과에서 소성지수는 점토광물, 스멕타이트, 점토입토의 함량과 일정의 관계식을 가지는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 김길수, 임형덕, 김대규, 이우진 (2001) 양산점토의 비배수 전단강도 특성. 한국지반공학회 논문집, 17(4), 259-267
  2. 류춘길 (2003) 낙동강 하구 일원에 분포하는 홀로세해성 점토질 퇴적층의 토목지질학적 특성. 부산대학교 박사논문, 230p
  3. 문지원, 문희수, 송윤구, 이규호 (1997) 영종도 미고화 퇴적물의 점토광물 조성 및 기원에 관한 연구. 자원환경지질, 30(6), 531-541
  4. 박수철 (1989) 한국 연근해역 퇴적속도 연구. 한국과학재단, 52p
  5. 박수철 (1993) 한국 남해 진해만 현생퇴적층의 탄성파 특성 및 퇴적작용. 한국과학재단, 46p
  6. 박용안, 조성권, 박수철, 이창복 (1992) 천해저(한국주변)의 광물자원과 심해저(태평양) 광물 자원에 관한 지질학적, 지화학적 침 탄성파 층서 연구. 한국과학재단, 377p
  7. 박정기, 오재경 (1991) 한강하구 및 경기만에서의 점토광물에 대한 연구. 한국해양학회지, 26(4), 313-323
  8. 이선갑, 김성욱, 황진연, 정성교 (2003) 녹산구가공단 지역 점토 퇴적물의 광물조성과 토질공학적 특성. 한국지구과학회 2003년도 춘계학술발표회 논문집, 45-50
  9. 이연규, 황진연, 정규귀, 최정민 (1996) 광양만 및 여수해만 퇴적환경 변화 - 퇴적물 특성과 점토광물 분포를 중심으로. Journal of Korea Earth Science Society, 17(5), 407-416
  10. 장지인, 박상규, 이경주 (1993) SAS/PC를 이용한 통계자료분석. 법문사, 96-135
  11. 정성교, 곽정민, 김규종, 백승훈 (2001) 부산점토의 지반공학적 특성. 2001년도 ISSMGE ATC-7 SYMPOSIUM, 27-41
  12. 정 홍 (1987) SAS프로그래밍. 계명대학교출판사, 185-219
  13. 조화룡 (1987) 한국의 충적평야. 교학연구사, 9-14, 31-39, 69-75, 102-105
  14. Biscaye, P.E. (1965) Mineralogy and sedimentation of recent deep-sea clay in the Atlantic Ocean and adjacent seas and oceans. Geological Society of America, Bulletin, 76, 803-832 https://doi.org/10.1130/0016-7606(1965)76[803:MASORD]2.0.CO;2
  15. Casagrande, A. (1948) Classification and Indentification of Soils. Transactions, ASCE, 113, 901p
  16. Chung, F.R. (1974) Quatitative interpretation of X-ray diffraction patterns of mixtures. I. Matrix flushing method for quantitative multi component analysis. Journal of Applied Crystallography, 7, 519-525 https://doi.org/10.1107/S0021889874010375
  17. Khim, B.K. (1988) Sedimentological study of the muddy deposits in the Yellow Sea. M.S. thesis, Seoul National University, 106p
  18. Ohtsubo, M., Yoshimura, A., Wada, S., and Young, R.N. (1991) Particle interaction and rheology of illite-iron oxide complex. Clays and Clay Minerals, 39, 347-354 https://doi.org/10.1346/CCMN.1991.0390402
  19. Ohtsubo, M., Egashira, K., and Kashima, K. (1995) Depositional and post-depositional geochemistry and its correlation with the geotechnical properties of marine clays in Ariaka Bay. Japan, Geotechnique, 45(3), 509-423 https://doi.org/10.1680/geot.1995.45.3.509
  20. Park, Y.A. and Khim, B.K. (1990) Clay minerals of the recent fine-grained sediments on the Korean continental shelves. Continental Shelf Research, 10, 1179-1191 https://doi.org/10.1016/0278-4343(90)90015-E
  21. Windom H.L. (1976) Lithogenous material in marine sediments. Chemical Oceanography, Academic press, 103-135