• 토지주택연구
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• 제12권4호
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• pp.127-137
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• 2021

그라우팅 공법은 지반 내 토목구조물 활용 시 지반 강도특성을 증진시키거나 지하공간 활용 시 차수효과를 위하여 활발하게 적용되고 있다. 최근에는 그라우팅 기밀특성을 향상시키기 위하여 벤토나이트가 시멘트 재료와 함께 활용되고 있다. 이러한 벤토나이트-시멘트 그라우팅 재료의 원활한 주입을 위해서는 주입재료의 배합비율에 따른 특성을 사전에 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 그라우팅 재료로 주로 활용되고 있는 1종 보통 포틀랜드 시멘트와 벤토나이트를 이용하여 물/시멘트 배합비율 및 벤토나이트 함량에 따른 점성도 및 블리딩 발생비율을 분석하였다. 실험결과, 물/시멘트 배합비율이 감소하거나 벤토나이트 함량이 증가할수록 점성도는 급격히 증가하고 블리딩 비율은 감소하는 반비례 경향을 보였다. 또한, 적합한 재료 선정 기준에 따라 물/시멘트 배합비율 따른 적용가능한 벤토나이트 함량을 선정하였다. 본 연구에서 분석한 벤토나이트-시멘트 그라우팅 재료의 평가 결과는 향후 지반 내 적합한 그라우팅 재료 선정을 위하여 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.3-11
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• 2003

터널 시공 시 막장의 안정은 주요 관심사이다. 그러나, 터널 지보재에 비해 상대적으로 터널 막장의 안정성 문제는 그리 많은 연구가 이루어지지 않은 실정이다. 또한 지하수위 하에서 터널 시공 시 터널 내로 지하수 흐름에 의해 발생된 침투수력은 막장의 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 두 가지 요소를 고려하여 터널 막장의 안정성을 평가하였다. 하나는 극한이론 중 상한치 이론으로 산출된 유효응력이며, 다른 하나는 정상류 흐름조건에서 수치해석으로부터 산출된 침투수력이다. 열악한 지반조건에서 터널 시공 시 터널의 안정과 인접 구조물의 손상을 방지하기 위해 보조공법이 적용된다. 강관 다단 그라우팅 공법은 근래 국내에서 적용되고 있는 보조공법 중의 하나이다. 본 논문에서는 강관 다단 그라우팅으로 보강된 터널의 막장 안정성도 함께 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권10호
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• pp.67-79
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• 2016

파형 마이크로파일은 기존 마이크로파일과 제트 그라우팅 공법을 접목하여 그라우트체를 파형의 형상으로 시공하는 공법으로, 파형 구근에 의한 마찰저항 성능을 높여 마이크로파일의 지지력 및 경제성을 개선하기 위해 개발되었다. 본 연구에서는 파형 마이크로파일의 시공 타당성 및 지지성능 개선 효과를 검증하기 위해 총 2회의 현장시험을 수행하였다. 파형 마이크로파일의 시공성 분석을 위해 제트 그라우팅 공법을 활용하여 시간 및 압력 조절을 통한 파형 그라우트 형성 실험을 수행하고 지중 말뚝 굴착을 통해 파형 형성 여부를 확인하였다. 확인 결과, 제트 그라우팅의 압력 및 시간 조절을 통해 파형 마이크로파일의 요구 형상을 적절히 시공할 수 있는 것을 확인하였으며, 하중재하시험 결과에서는 전단키가 없는 마이크로파일과 비교해 파형 마이크로파일의 지지력이 형상에 따라 1.4 배에서 2.3배까지 증가해 파형 마이크로파일의 지지력 개선효과가 우수한 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.67-79
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• 2002

본 연구에서는 MSG공법과 LW공법(또는 SGR공법)의 강도발현성, 침투성 등을 비교하여 사질지반, 실트질지반, 점토지반 등 대상지반에 대한 주입재료별(MSG-N, OPC)로 침투한계를 평가함으로서 대상지반별 최적 주입재 선정의 기준을 제시하고자 하였다. 이를 위해 사용된 그라우트재에 대하여 물리화학적 특성을 분석하고 응결재와 경화재가 일정비율로 혼합된 호모겔 강도 및 밀크 페이스트 강도 시험을 실시하였다. 또한 대상토질별, 침투압력별, 복합지층에서의 주입재별, 대형토조를 이용한 침투성 실험을 실시하였다. 시험결과, 사질지반 및 실트질 사질지반에서 효과적인 그라우팅을 시공하기 위해서는 MSG공법 주입재와 같이 초미립자계 주입재를 적용하는 것이 필수적이라고 판단된다. 또한, 초미립자계 주입재를 사용하는 경우에 대하여 지반의 종류에 따른 적정한 주입압력을 제시하였으므로 설계 시공기술자들에게 약액주입 지침자료가 될 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.383-395
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• 2008

연약지반개량 기술 중의 하나인 그라우팅이 차수 보강 목적으로 다양한 건설공사에서 널리 활용되고 있지만 그라우팅공법이 지반내부에서 시행되는 기술적 특성상 그 시공과정의 적합성 및 시공 후 효과확인 방법에 대한 문제점이 많다. 본 연구 대상의 그라우팅 p-q-t chart는 주입속도(q)와 주입압(p)의 경시변화(t)에 대한 관계를 나타내는 지표로서 그라우팅 시공과정을 모니터링하여 시공인자의 적합성을 평가하여 조정할 수 있는 유일한 수단이다. 본 연구에서는 시험 및 시공과정을 일괄적으로 관리할 수 있는 자동 주입관리 시스템(AGS; automatic grouting system)를 이용하여 정밀한 p-q-t chart를 검출할 수 있었으며, 검출된 p-q-t chart의 유형을 표준유형과 비교분석을 통해서 대상지반의 주입특성에 대한 정보를 추정할 수 있었다. 향후 본 연구에서 적용한 자동 주입관리 시스템을 이용하여 도출된 p-q-t chart를 활용한다면 주입재료, 주입공법, 주입속도 및 주입압 등 시공인자의 적합성을 판정하고 조정하는 객관적 지표로 활용하여 그라우팅 시공의 신뢰성을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.115-127
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• 2019

본 연구의 대상 공법인 저유동성 그라우팅 주입공법은 모르타르를 주입재로 하여 비배출 치환원리에 의해 지중에 압입하는 공법으로서 지반의 밀도 증대효과를 기대할 수 있고 저소음, 저공해, 내구성 확보와 함께 경우에 따라서는 높은 주입 고결체의 강도를 이용한 기초파일로 사용할 수도 있다. 저유동성 주입공법으로 지반의 동적 특성이 향상됨을 확인하기 위하여 현장에서 시험시공을 실시하고 물리시험을 수행하였으며 코어에 대한 실내시험을 통해 지중에 형성된 개량체 품질을 확인하고 코어회수율 분석을 수행하였다. 밀도검층은 감마선의 컴프턴 산란을 이용하여 지층의 체적 밀도를 산정하였고, 음파검층은 시추공 내에서 음파발생 및 수신장치로 구성된 검층기를 이용하여 시추공 주변의 지반에 대해서 시험을 실시하였다. 그라우팅 전,후 물성변화(밀도검층, 음파검층)를 측정한 결과, 기본적으로 두 물성 모두 그라우트제 주입 후 물성이 증가하여 측정되었다. 다만, 그라우팅 후 속도 증가보다 밀도 증가의 변화 폭이 컸으며, 지반 밀도 측정 방법이 주입재의 충진 효과를 측정하는데 효과적이다. 재령 28일 후 채취한 시료로부터 강도 및 코어회수율을 측정하였으며, 시험결과 개량체의 확산 및 강도시험 결과가 설계기준을 만족시켜 내진성능보강을 만족한 것으로 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.453-467
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• 2012

공간이 한정된 도심지에서 인구가 밀집되는 가운데 도심의 복합지하공간에 대한 개발은 날로 늘어나고 있다. 이러한 가운데 홍수피해의 90% 이상이 도심지 홍수피해라고 할 만큼 도심지의 수재해에 대한 대비가 필요한 실정이다. 이러한 요구에 따라 도심지 복합지하공간 하부에 지하저류공동 시설물을 시공하여 도심지 홍수피해 시 복합지하공간에 대한 안정성을 확보하고자 한다. 지하저류공동에서 저장된 빗물을 원활히 제어하기 위해서는 한 개의 공동보다 다수의 저류공동 시설로 설계하는 것이 유리하다. 다수의 저류공동으로 시공을 할 경우 공동과 공동 사이의 필라 구조물에 상부의 하중이 집중되기 때문에 필라 구조물에서 안정성 확보 방안이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 필라부의 안정성을 확보하기 위한 필라부 보강공법을 개발하였다. 필라부 보강공법은 철근과 PC강연선으로 구성된 보강재를 필라부에 삽입한 후 가압 그라우팅을 하고, 프리스트레스를 가하는 공법이다. 따라서 기존의 프리케스트 콘트리트 구조물로 필라부를 보강하는 것과 달리 원지반을 직접 보강하는 공법으로 원지반의 강도를 최대한 활용할 수 있다는 장점이 있다. 먼저, 가압 그라우팅을 하였을 경우 지반 보강효과뿐만 아니라 필라부에 가해지는 상부의 하중을 경감시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 프리스트레스를 가하게 되면 필라부에 내압을 가하는 효과로 인하여 지반강도를 증가시키는 역할을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 보강효과를 통해서 필라부 주변지반의 거동이 어떻게 변화할 것인지를 판단하고자 한다. 먼저, 수치해석을 통해서 각 시공단계별 필라부 지반의 응력 변화 양상을 판단하였다. 이를 통해서 가압 그라우팅과 프리스트레스에 의한 효과를 검증할 수 있었다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 1995년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.27-40
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• 1995

한강하저의 지질은 수많은 대ㆍ소 단층들로 인해 심하게 교란되어 있어 지질상황의 변화가 매우 심하며, 터널을 굴착함에 있어 지하수의 유입을 차단하는 것이 안전시공을 위한 필수 과제로 직면한다. 본 고에서는 기 시공실적을 바탕으로 암반상태에 따른 차수그라우딩의 패턴을 비교ㆍ검토하였다. 본 구간에서는 암반상태에 따라 5가지 패턴이 적용되었으며, 경암 암반일 경우는 상부반단면만을 주입범위(주입범위 : 3.5m, 28공)로 하고 암반의 전단강도증진을 위해 강관보강을 시행하였다. 연암 암반 내지 파쇄대가 부분적으로 협재된 경우는 상부반단면만을 주입하되 주입범위 및 그라우팅 공수를 늘리는 방식(주입범위 : 5∼7, 42∼56공)으로 보강하였다. 풍화암 암반의 경우는 전단면을 주입범위로 하여 그라우팅 공수를 늘림(주입범위 : 7m, 81공)으로서 차수효과를 증진시켰다. 또한 본 공사구간 중 가장 난제였던 연약지반대(잔류토 내지 풍화토) 85m 구간은 자문회의 등을 거쳐 주입범위, 주입길이 및 주입공수, bulk head 구간을 늘려 시공하고, 굴착하면서 차수효과를 확인하는 방식을 취하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.5-12
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• 2007

이암은 건조 조건에서는 일정한 강도와 강성을 가지나, 지하수 침투 등에 의한 습윤, 포화 시 고유의 강도 및 강성이 저하되어 급속히 풍화되는 특성을 가지며, 포항지역에서 자주 발생하는 절취사면의 활동은 주로 이암이 풍화되어 전단강도가 급격히 저하되는 것으로 볼 수 있다. 본 연구는 시추조사시 강성이 충분한 것으로 평가된 이암층에 PRD강관말뚝을 시공한 후 정재하 시험을 실시한 결과 소요지지력이 부족하여, 이를 보강하기 위한 가장 우수한 방법을 찾기 위하여 여러 가지 공법을 검토하였다. 말뚝지지력 증대에 가장 효과적인 방법을 찾기 위해 말뚝주변 및 선단부에 MSG공법, 마이크로파일 보강후 주변그라우팅공법, 선단보강 그라우팅 및 콘크리트 속채움 등의 방법으로 시험시공을 실시하였고, 시험말뚝에 대한 정재하시험 결과 MSG공법으로 보강한 말뚝의 지지력이 가장 우수함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.45-50
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• 2009

지반이 연약하거나 지하수 유동에 따른 응력의 변화로 인하여 부등침하가 발생하면 구조물이 경사지거나 변형되어 균열이 발생하게 된다. 부등침하로 인하여 구조물의 기초부분이 변형되면, 지반의 지지력을 보강하는 방법으로 현재 까지 국내에서 주로 그라우팅공법을 사용하였다. 그러나 이 공법은 보강효과가 장기간동안 지속되지 못하며, 원하는 강도를 발휘하기 위해서는 오랜 시간이 필요한 단점이 있다. 급속팽창재료(GPCON) 주입공법은 기계적 물성 및 내구성이 우수하며 시공이 간편한 장점을 지니고 있으며 고결시간도 매우 빨라 하부지반에 물질을 분사하여 흙입자 사이의 지반 간극을 채움과 동시에 팽창 고결하여 지지력과 전단력을 증가시킬 수 있는 공법이다. 본 연구에서는 고밀도 급속 팽창 지피콘을 이용하여 반복 하중에 의한 변형특성과 진동 저감효과를 분석하고 철도 및 지하철에서 기초침하 복원성을 평가하였다.