• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.485-500
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• 2018

사질토에서의 시멘트 침투 그라우팅 거동 특성을 실내 챔버 모형실험 결과를 토대로 흙의 입도분포에 따라 시멘트 침투 그라우팅 불가 영역, 시멘트 침투 그라우팅 가능 영역, 그리고 급결제 혼합 필요 영역으로 구분하였다. 시멘트 침투 그라우팅 가능 영역에서는 대표 간극 반지름의 개념을 제안하였고 사질토에서의 평균 간극 반지름에 대한 대표 간극 반지름의 비를 실내실험 결과와 폐색 이론식을 비교함으로 구할 수 있었으며, 입도분포에 따라 1.07에서 1.35 정도가 됨을 알 수 있었다. 또한 실험 조건 별로 실험결과와 이론식을 비교하여, lumped parameter (${\theta}$)를 흙의 대표 간극 반지름과 시멘트 그라우트재의 물시멘트비로부터 구할 수 있는 관계식을 제안하였다. 급결제 혼합 필요 영역에서는 겔화 시간의 조절을 통한 주입 깊이의 제한과정을 실험적으로 검증하였고 그 실험값이 시간에 따른 점도 변화 함수를 적용한 이론값과 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.349-360
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• 2003

본 연구에서는 절리를 포함한 터널주변 암반의 안전성 강화 및 지하수 유입 억제공으로 사용되는 침투그라우팅에 대한 모형화 기법을 제시하고 관련 매개변수 해석을 실시하였다. Bingham 모형을 적용한 시멘트 그라우팅재는 정상류 흐름으로 가정하여 해석의 편의를 도모하였으며 UDEC을 이용한 해석결과, 절리의 두께 및 주입압이 침투그라우팅에 의한 확산범위를 결정짓는 주요 변수임을 확인하였다. 침투그라우팅 모형을 근간으로 할렬그라우팅 해석을 위한 수치모형을 제안하였으며 암반의 인장강도와 점착력이 할렬의 주요변수임을 입증하였다. 한편, 주입후 지반보강효과를 정량적으로 검토하기 위하여 직교 이방성 물성을 계산할 수 있는 알고리즘을 제시하였으며 이 결과 주입후 약 3~4배 정도의 강성도 증진효과를 확인하였다. 향후 본 연구결과는 그라우팅재 주입에 의한 투수계수 저감효과 혹은 지하수 억제공법 등의 설계기법에 적용될 수 있으며 관련 실험도 수행될 예정이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.109-116
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• 2010

물유리계 그라우팅 공법은 침투주입 그라우팅으로 자주 적용되고 있으나, 시간경과에 따른 내구성 저하와 환경에 부정적 영향에 대한 문제가 부각되고 있다. 이에 마이크로시멘트계 무기질 재료의 ENG 공법이 이러한 물유리계 그라우팅 공법의 문제점을 극복하면서 우수한 침투성을 목표로 하여 개발되었다. ENG의 적용성을 파악하기 위해 체적변형시험, 용탈실험, 일축압축실험, 실내 투수실험 및 현장투수실험 그리고 중금속검출실험을 실시하였다. 그 결과 체적변형, 용탈량, 일축압축강도는 물유리 공법보다 월등히 우수하였으며, 투수실험에 있어서도 차수효과가 나타났다. 또한 중금속 검출량도 미미하여 환경에 부정적인 효과도 적을 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.69-79
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• 2010

저수지의 누수를 막기 위하여 저수지 가에 시추공을 뚫어 대량의 시멘트 현탁액(그라우트)을 주입한 후, 이 시멘트 현탁액이 저수지 하부로 얼마나 침투 했는가를 파악하기 위한 모니터링이 수행되었다. 암석 코아 시료 실험을 통하여 사용된 시멘트 현탁액의 전기비저항은 이 지역의 지하수의 전기비저항에 비해 월등히 작다는 것을 알아내었다. 따라서 시멘트 현탁액으로 그라우팅 판 부분은 전기비저항이 현저히 감소할 것으로 예상되며 지구물리학적인 탐사 방법들이 이 저수지의 울 저류 성능의 개선 효과를 평가하는데 적합할 것이라고 기대된다. 그라우팅을 하는 동안 총 7측선의 전기비저항탐사와 두 측선의 인공 송신원 AMT (CSAMT)탐사가 저수지 안의 측선을 따라 시멘트 현탁액의 침투 현황을 모니터링 하기 위해 수행되었다. 전기비저항 자료의 2차원 역산결과 $10\;{\Omega}m$ 또는 그 이하의 극히 낮은 비저항값을 갖는 영역이 관측되었다. 이 영역은 시멘트 현탁액으로 채워진 파쇄대로 추정된다. 비저항값의 변화율을 보여주는 단면들을 살펴본 결과 그라우팅 과정이 진행됨에 따라 비저항의 차이를 보이는 부분이 점차적으로 심부로 확장되어가는 세 곳을 확인할 수 있었다. 이 위치들은 그라우팅 시추공에서 수행된 Lugeon시험에서 높은 투수생을 나타낸 곳과 일치하는 결과를 보였다. 이 연구를 통하여 우리는 저수지위에서 실시완 전기비저항과 CSAMT탐사를 통하여 전기비저항의 변화를 측정할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 이러한 모니터링 자료는 향후 그라우팅 계획에 반영될 수 있을 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권12호
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• pp.37-45
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• 2010

초미립자시멘트는 입자 크기가 마이크로화되어 실트성 지반까지 주입가능하지만 점성이 높아 침투성이 저하되는 단점이 있다. 본 연구에서는 유동화제를 사용하여 점성을 낮춘 초미립자주입재의 그라우팅 효과를 평가하고자 암반에서 초미립자주입재와 보통시멘트주입재의 주입효과를 비교하였다. 시추조사, 현장수압시험, 공내재하시험, 공내전단시험, 단위주입량분석, p~q~t chart 유형 분석을 실시하였다. 시험 결과 초미립자주입재를 사용하는 경우가 보통시멘트 주입재를 사용하는 경우보다 투수성, 탄성계수 및 변형계수, 단위주입량 및 주입재 회수율 등 측면에서는 유리하지만 전단응력 측면에서는 차이가 거의 없는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제11권1호
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• pp.81-99
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• 2001

터널의 차수그라우팅 효과를 확인하기 위하여 영천댐 도수터널 건설공사 중에 현장 그라우팅 시험을 수행하였다. 시험은 그라우팅 시기에 따라 굴착전, 굴착후 및 콘크리트 라이닝일 설치된 이후의 압밀 그라우팅 등으로 구분하였고, 주입재료, 암종 및 지질인자, 그라우팅공의 천공방향 및 주입단계에 따른 효과를 비교하도록 계획하였다. 재료의 특성에 따른 차수효과는 포틀랜드시멘트, 마이크로시멘트, 마이크로시멘트 마이크로시멘트+규산에 비해 우레탄이 가장 뛰어났으며, 시공시기에 따라서는 라이닝후 및 굴착후에 비해 굴착전 그라우팅시 차수효과가 뛰어났다. 암종에 따라서는 화산암 및 화강암지반에 비해 퇴적암지반에서 차수효과가 낮게 나타났는데 이는 퇴적암에 발달하는 절리틈새가 적고 절리 충전물이 많아서 주입재의 침투성 저조에 기인한 것으로 사료된다. RMR값과는 직접적인 상관성이 없으나 RMR 요소 중 절리틈의 간극이 클수록 차수효과가 높게 나타났다. 천공방향은 차수효과에 영향을 미치지 않았으나 주입방법은 천공 및 주입의 단계를 세분할 수록 높은 차수 효과를 기대할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.70-77
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• 2010

마이크로시멘트와 마이크로파일의 보조공법은 터널시공 시 지반개량을 위해 자주 사용된다. 본 연구는 교량기초 직하부에 터널 굴착시공 시 마이크로시멘트와 마이크로파일의 보조공법의 사용에 따른 교량과 터널지보재의 영향을 검토한다. 이를 위해 교량의 시공단계와 보조 공법의 단계를 포함하여 단계를 세분화하고, 상시 하천의 수압이 작용하고 있으므로 침투류-역학 연계해석을 수행한다. 이 결과 설계기준값을 상회하는 교각의 부등침하, 교각기초의 각변위량이 발생되는 것으로 조사되었으며, 교량 받침부에 상당량의 추가 반력이 작용되는 것으로 나타났다. 또한 지보재의 응력도 거의 모든 단계에서 기준값을 상회하는 것으로 나타났다. 이는 마이크로시멘트 그라우팅의 시공과정에서 작용하는 주입압이 하부의 암반 층에 의해 구속됨에 따라 주변 지반에 직접 전달 되고, 특히 상부구조물에 큰 영향을 주기 때문인 것으로 판단된다. 단층 대를 보강 하기 위한 마이크로시멘트 그라우팅은 중고압의 가압이 필요하며, 그라우팅에 의한 주입압은 상부구조물의 안전성에 큰 영향을 미친다. 따라서, 구조물의 직하부에서 시공되는 마이크로시멘트 그라우팅에 대한 안전성 검토시 주입압에 의한 지반의 거동 및 구조물의 안전성에 대한 검토과정이 반드시 포함되어야 하며 주입압의 설정 및 관리가 매우 중요하다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.25-34
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• 2014

본 연구는 그라우팅 기술의 근간을 이루는 구성기술인 그라우팅 재료, 그라우팅 장비 그리고 시공관리기술에 대하여 각 요소별로 세계적인 기술동향을 조사 및 분석하여 상대적으로 열악한 국내 그라우팅 기술수준을 향상시키며 향후 해외시장 진출시 갖추어야할 시방기준 등을 수립하기 위한 목적으로 수행하였다. 그라우팅 재료는 2000년대부터 일본에서는 고침투 및 고강도가 발현되는 극 초미립자 시멘트($1.5{\mu}m$)를 개발하고 있고 국내에서는 김진춘 등(2014)은 마이크로시멘트계열의 하이브리드형 그라우트재료를 개발하고 있다. 최신 그라우팅 장비개발의 동향을 파악하기 위해 해외국가별 혹은 프로젝트별 시방서를 우선 검토하였으며 시방서의 주요내용으로는 재료사양 그리고 믹서, 펌프, 교반기 혹은 팩커에 대한 요구스펙까지 상세하게 기술되어있어 해외프로젝트 수주를 위해서는 각 국에서 제시한 시방서의 기준을 만족하여야 한다. 그라우팅 시공관리기술은 크게 1~4세대 기술까지 발전하고 있는데 최근에는 ICT와 그라우팅 기술을 융합하는 4세대 연구가 북유럽국가 (스웨덴, 노르웨이 및 핀란드), 일본 및 한국 등에서 활발하게 진행되고 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.61-72
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• 2002

본 논문은 지하구조물의 누수에 대한 지수공법으로 이용되는 시멘트그라우팅 지수기법의 주입특성을 파악하고자 모형토조실험을 실시하였다. 모형토조 내의 지반조건은 현장상황을 재현시키기 위하여 대상시료토, 다짐정도, 함수상태를 변화시키고 주입재, 주입비, 주입압력, 주입량, 주입속도 등 주입조건을 다양하게 변화시켰다. 모형실험결과, 주입재의 침투성에 영향을 미치는 주요 요소는 토질의 종류 및 다짐정도임을 알 수 있었다. 따라서 적정 주입효과를 얻기 위해서는 주입시행 전에 배면지반의 상태를 정확히 파악한 후 주입을 하는 것이 필요하며 이와 같이 지하구조물에서의 누수 발생시 배면 지반상태의 파악은 지수기법 선정시 중요한 요소인 것으로 파악할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.15-23
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• 2023

그라우팅 공법은 연약지반의 차수 및 보강을 목적으로 시공되는 공법이다. 그라우트가 지반 내에 주입될 때, 지반을 구성하는 지반의 형태, 토립자의 크기, 공극율 및 지하수의 유무에 따라 그라우트가 침투 및 확산하는 형태가 다양하게 나타나고 있으나, 그라우팅 설계 시에는 이러한 요인을 적용하기 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전도성 재료를 함유한 그라우트를 지반내로 주입하는데 있어서 전도성 재료 첨가에 따른 그라우트의 침투 성능을 파악하기 위하여 실내시험을 수행하였다. 주입시험에서는 전도성 재료를 혼합수의 0%, 3% 및 5%를 그라우트에 첨가하고, 원지반 조건을 자갈과 규사로 구성된 다양한 지반으로 조성하였다. 전도성 그라우트는 전용주입장치를 사용하여 모형지반 내로 압력에 의해 주입되면서 주입시간(t), 압력(p), 유속(v) 및 주입량(q)를 계측하고, 모형지반 내 주입된 경화체를 채취하여 침투성능을 평가하였다. 그라우트 주입실험 결과에서는 전도성 재료의 사용량과 그라우트 주입율은 역의 관계를 나타내었으며, 모형지반 토립자 크기에 따라 침투형태가 변화되는 것을 확인하였다. 전도성 재료를 함유한 그라우트는 지반 내 침투가 비교적 양호하고 경화체의 강도 및 내구성이 우수하여 그라우트의 침투범위 측정을 위한 첨가제로 사용하는 것이 가능하다고 판단하였다.