Abstract
Fissured rock and soft ground always suggest, problems in the construction of the underground space. The stress release of the weak underground material by opening the underground space with a soft ground, fissures and joints can lead to the failure of the opening. Grouting of the weak rock and the soft ground, which is a process of injecting some bonding agents into the soft ground, is one of the measures to reinforce the soft ground and to prohibit the failure of the underground construction due to the stress release. The proper installation of the grouting is essential to ensuring the safety of the tunneling operation, so that the evaluation of the grouting performance is very significant. The general procedure of evaluating the grouting is coring the grouted section and measuring the compression strength of the core. However, sometimes when the grouted section is at the crown of the tunnel and the grouting is installed at a wide section, the coring is not good enough. This study is oriented to propose a new and a non-destructive procedure of evaluating the grouting performance. The proposed method is based on the wave propagation of elastic waves, and evaluates the shear stiffness of the ground and investigates the anomalies such as voids and cracks. The SASW ( Spectral-Analysis-of-Surface-Waves) method is one of the candidate s to make the inspection of the pouting performance, and is adopted in this study. The practical grouting activity was monitored by SASW method, and the proposed method was applied to the inspection of the grouting performance to check the verification of the proposed method.
일반적으로 터널이 풍화암, 파쇄대 또는 토사 구간을 관통할 경우, 터널의 구조적 안정을 확보할 목적으로 그라우팅으로 지반을 보강한 후에 터널 굴착을 하게 된다. 터널 시공의 안정성과 경제성을 확보하려면 각 지반조건에 적합한 공법을 선택하여 그라우팅 설계와 시공이 진행되어야 하고, 신뢰성 있는 그라우팅의 시공을 위해서는 그라우팅 시공 후 그라우팅의 성능평가가 이루어져야 한다. 지금까지의 그라우팅의 평가는 한정된 개수의 코아에 대한 압축강도 시험으로 수행되었으나, 이러한 방법으로는 보강된 지반의 전반적인 그라우팅 성능 평가 및 보강 효과의 정량화에 다소 정확성이 결여될 소지가 있다. 본 연구에서는 코아 채취를 통한 일점식 평가를 탈피하고자 SASW 기법을 도입하여 그라우팅의 정량적 성능평가 방법을 모색하고자 하였다. SASW기법은 재료의 표면에서 비파괴적으로 탄성파를 발진하고 전파된 탄성파를 측정하여 재료의 내부강성구조를 평가하는 방법으로, 지반의 전단강성 구조 및 콘크리트 구조물의 비파괴 건전도 평가 등에 주로 활용되는 기법이다. 본 연구에서는 터널 1차 라이닝(shotcrete) 표면에서 SASW 실험을 수행하여 터널 원지반에 대한 우레탄 보강의 효과를 터널 원지반의 전단강성 증가와 원지반내의 내부 공동 또는 균열 확인 등의 측면에서 평가하고자 하였다. 그리고, 본 연구에서 제안한 방법의 신뢰성 및 현장적용성을 확인하기 위하여, 실제 경기도 OO철도 터널에서의 우레탄 그라우팅 성능평가에 본 연구에서 제안한 방법을 시험 적용하였다.