• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권8호
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• pp.5-12
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• 2015

연구대상은 건축물에 지하부의 이용 극대화 목적으로 지하부의 부력에 대한 부력 저항용 앵커를 고려하였다. 그러나 투수계수가 크고 지하수 유속이 빠른 화산쇄설층에서 앵커 천공부를 통해 지하수가 급격히 유출되어 앵커체 삽입이 불가능하였다. 또한 억지로 삽입된 앵커공에서는 계속적으로 많은 양의 해수와 시멘트가 유출되었으며, 앵커의 일부는 지반에 정착이 되지 않는 현상이 발견되었다. 이러한 문제를 해결하기 위한 지하수 차단방법으로 초고압 분사교반 공법을 적용하였고, 그중 단일공 차수방법을 채택하여 부력방지앵커를 설치하였다. 본 연구에서는 초고압 분사교반 공법을 이용한 단일공 차수방법을 현장에 적용하고 3회에 걸친 시험시공을 통해 본 시공 시험에 적용할 주입재를 결정하였고 투수시험, 코어채취 표준관입시험 일축압축강도시험을 통하여 차수효과 및 지반개량 정도를 확인하였다. 또한 부력방지앵커의 설치 및 인장시험을 통해 앵커의 안정성을 확보하여 화산쇄설층에서 단일 차수공법의 적용성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.555-565
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• 2018

최근 임시 지보, 보강 및 지하수 차수와 같은 다양한 지질공학분야에서 차수 및 지반보강 공법으로 인공동결공법(artificial ground freezing method)이 적용되고 있다. 인공동결공법은 지중에 매설된 동결관 내로 냉매를 순환시켜 대상 지반에 차수벽 및 지지체의 역할을 할 수 있는 동결벽체(frozen wall)를 형성한다. 본 연구에서는 해성 점토지반(marine clay)에 대한 인공동결공법 현장실증시험을 수행함으로서 인공동결공법에 따른 해성 점토지반에서의 동결속도(freezing rate)를 평가하였다. 현장실증시험은 지중에 3.2m 깊이로 매설된 동결관 내로 초저온 냉매인 액화질소를 순환시키는 방법으로 단일공 시험과 동결벽체 형성 시험을 수행하였다. 자동밸브를 통해 유출되는 액화질소의 온도를 일정하게 유지시켰으며, 동결과정에서 동결관 외벽 및 지중의 온도변화를 측정하였다. 시험결과, 단일공 시험은 부피가 약 $2.12m^3$인 원기둥 모양의 동결체를 형성하는데 총 3.5일 동안 약 11.9ton의 액화질소가 소요되었고, 동결벽체 형성 시험은 부피 약 $7.04m^3$의 동결벽체를 형성하는데 총 4.1일 동안 약 18ton의 액화질소가 소요된 것으로 산정되었다. 임의의 깊이에서 동결면적이 동결반경의 제곱에 비례하기 때문에 동결반경이 증가할수록 방사방향 1차원 동결속도가 감소하였고, 이를 바탕으로 방사방향 1차원 동결속도 예측식을 제시하였다.