• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.19-32
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• 2021

본 연구에서는 심층혼합처리공법에 관하여 저자들에 의해 수행된 국내/외 설계, 시공 및 품질관리에 대한 평가와 고찰을 수행하였고, 추후 DCM 공법의 발전을 위한 개선 사항들을 제시하였다. 본 연구 결과, 실내배합실험 시 강도에 대한 단면적 보정이 필요하고, 외삽법 적용 시 실제와 다른 결과가 도출될 수 있으므로 주의가 요구됨을 알 수 있었다. 설계 시 개량율과 개량형식 등을 모두 고려하여 적용 가능한 설계법을 선정해야 하며, 안전율이 적용된 허용압축강도는 안정성 검토를 위한 기준치를 의미하는 것이지 설계 지반정수가 아님을 확인하였다. 응력분담비의 경우 관행적인 값을 적용하기 보다는 설계 조건을 반영한 실험 및 이론적 응력분담비를 산정해야 경제적인 설계를 수행할 수 있었다. 시공 시 선천공이 예상되는 경우 증가된 함수비가 원지반 대비 크지 않은 경우 함수비 증가를 고려하지 못한 결과를 사용하여도 큰 문제가 발생하지 않는 경우도 있었다. 또한, 개량길이 대비 선단처리 길이의 비율이 높은 경우 시공 시 단위길이당 설계 시멘트량이 적게 주입될 수 있음을 확인하였다. 품질관리 시 개량체 코어링은 1축 개량체는 D/4~2D/4, 다축 개량체는 D/4 지점이 최적인 것으로 평가되었다. 품질관리를 위한 항목으로 개량체의 일축압축강도와 더불어 TCR을 고려하는 기준이 국내 실정에 더 적합할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.61-69
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• 2023

세계 무역 및 항만 산업 환경이 변화함에 따라 선박의 대형화 및 고속화에 대한 대응 필요성이 높아지고 있다. 이에 따라 부산, 울산 등 광역도시를 중심으로 신항만의 건설이 이루어지고 있다. 일반적으로 신항만 건설은 모래 또는 자갈을 사용한 다짐공법이 적용되고 있다. 하지만 모래 또는 자갈이 부족하고, 단가상승으로 인해 경제성 확보가 어려워 최근에는 단시간에 요구되는 압축강도를 확보할 수 있는 심층혼합공법이 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 순환자원을 이용한 CMD-SOIL을 울산지역에 적용하고, 실내 배합시험 및 현장 확인 보링 결과를 분석하여 적용성을 판단하고자 하였다. 시험결과, CMD-SOIL은 설계 배합강도 이상을 나타내었고, 고로슬래그 시멘트와 유사한 성능을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 현장에서의 확인 보링 결과, 설계 기준강도 이상을 충분히 확보할 수 있어 울산지역에서의 현장 적용성을 고려할 때 CMD-SOIL의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
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• pp.61-67
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• 2010

Thick soft clay deposits which are generally located at the west and south coast of the Korean peninsula have complicated characteristics according to their orientation and formation history. Thus, several geotechnical problems could possibly occur when those soft clay deposits are used as foundations for marine structures. Deep cement mixing (DCM) method is one of the most widely used soft soil improvement method for various marine structures, nowadays. DCM method injects binders such as cement into the soft ground directly and mixes with the in-situ soil to improve the strength and other geotechnical properties sufficiently. However, the natural impacts induced by dynamic motions such as ocean waves, wind, typhoon, and tusnami give significant influences on the stability of marine structures and their underlaying foundations. Thus, the dynamic properties become important design criteria to insure the seismic stability of marine structures. In this study, the dynamic behavior of cemented Busan clay is evaluated. Laboratory unconfined compression test and resonant column test are performed on natural in-situ soil and cement mixed specimens to confirm the strength and strain-dependent dynamic behavior variation induced by cement mixing treatment. Results show that the unconfined compressive strength and shear modulus increase with curing time and cement content increment. Finally, the optimized cement mixing ratio for sufficient dynamic stability is obtained through this study. The results of this study are expected to be widely used to improve the reliability of seismic design for marine structures.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.71-79
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• 2012

해안지역의 연약지반을 개량하기 위한 지반개량공법으로 가장 많이 사용되었던 모래다짐말뚝공법이나 사석치환공법은 최근 거의 사용되지 않으며, 대신 시멘트로 연약점토를 강제 교반시켜 고형화시키는 DCM(Deep Cement Mixing)공법이 많이 사용되고 있다. DCM공법이 주로 적용되는 해안지역에는 점토 이외에 모래와 같은 사질토도 존재하므로 본 연구에서는 해수에 포함된 염분과 양생방법이 시멘트로 고결된 모래의 일축압축강도에 어떤 영향을 미치는 지 연구하였다. 다섯 종류의 시멘트비를 사용하여 다짐방법으로 공시체를 제작한 다음 3일 동안 양생시켜 일축압축시험을 실시하였다. 혼합수로 해수 또는 증류수를 사용한 다음 해상에서 이루어지는 DCM공법을 고려하여 공시체를 해수에 수침시켜 양생하였다. 또한 육상조건과 비교하기 위하여 증류수로 수중양생하거나 대기중 양생도 실시하였다. 혼합수로 해수를 사용한 다음 구속압이 없는 상태로 해수에서 수중양생할 경우 공시체에 여러 균열이 발생하여 고결력이 발현되지 않았다. 시멘트비와 양생방법이 동일한 경우, 혼합수와 양생수로 해수를 사용한 공시체의 일축압축강도는 해수를 사용하지 않은 공시체보다 최대 3.5배 정도 낮게 나타났다. 또한 공시체의 수중양생 시 사용한 양생수보다는 공시체 제작 시 사용한 혼합수에 염분이 포함될 경우 강도 저하에 더 큰 영향을 미쳤다. 시멘트비가 동일한 경우, 사용한 물에 관계없이 대기중 양생한 공시체의 강도가 수중양생한 공시체보다 평균 2배 정도 높게 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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• pp.96-103
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• 2010

The GK immersed tunnel as a part of the Busan-Geoje Fixed Link Project, introduced the immersed tunnel method into Korea for the first time. This challeging project to be completed in 2010 will open a new era to link oceans of the world with optimized design and safety for future use. The immersed tunnel method would possibly suitable for use in construction of a sub sea tunnel from Korea to Japan and from Korea to China that could potentially be built in the distant future. We hope the techniques learned from the Busan-Geoje Fixed Link Project can be applied to further projects in the near future.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.99-103
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• 2009

본 연구는 심층혼합공법 시공시 발생되는 슬라임의 공학적 특성에 대한 연구내용이다. 슬라임의 공학적 특성은 문헌 고찰과 일축압축 시험, 투수시험, 슬라임 분리침강시험을 통하여 알아보았다. 슬라임 발생에 대한 현장 조사 결과 교반 날개가 지반에 관입된 후 슬라임이 발생하기 시작하였고, 그 양은 관입이 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였다. 현장에서 채취한 슬라임 시편의 일축압축강도 시험 결과 $929.7{\sim}3,509.8kN/m^2$의 범위로 측정되었고, 일축압축강도는 흙, 시멘트, 주입재의 혼합비에 따라 크게 달라질 수 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 투수시험 수행 결과 혼합재가 불투수 막으로 작용하여 $4.53{\times}10^{-7}{\sim}6.62{\times}10^{-6}cm/sec$의 범위로 나타났다. 이에 투수계수 또한 주입재의 혼합율에 따라 달라질 수 있음을 확인할 수 있었다. 실내에서 제작한 슬라임 시료를 고화한 결과 실트와 점토를 혼합한 것과 비교할 때 사질토가 밀실한 개량체가 형성되어 양질의 혼합물을 얻을 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.133-140
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• 2007

DCM공법(심층혼합처리 공법)은 흙막이 벽체 등 구조물 조성에 적용하였다. 이러한 DCM 벽체는 경질층에서 관입능력이 있어야 한다. DCM 장비에 부착된 교반날개에 의해 경질지반의 관입능력이 증가되는 알아보기 위해 특수교반날개가 고안되었다. 경질점토층에 관입되는 특수교반날개의 관입특성은 김해와 인천현장에서 조사하였다. 고안한 특수교반날개는 관입속도가 다소 느려도 N=30 이상 되는 지반까지 관입되었고 관입시 효율이 경질지반에서 낮아질 수 있으므로 경제적인 교반날개의 관입깊이를 분석하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.38-48
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• 2018

심층처리혼합공법은 다양한 지반조건에서 개량을 위해 사용되고 있으며 그 기술개발은 개량을 위한 고화재의 성능향상과 고화재와 토사의 혼합효율 향상을 바탕으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 베트남 지역에서 발생하는 순환유동층 발전 플라이애시를 사용한 고화재로 실트질 점토지반을 1내지 3 MPa의 강도를 갖도록 개량하는 것이 가능하였으며, 혼합효율을 향상시킨 개량비트를 사용하여 시험시공을 진행한 결과 기존비트 대비 균질한 구근을 형성하여 강도의 표준편차를 1.0 MPa 이상에서 0.322 MPa로 줄일 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.83-90
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• 2012

일반적으로 심층혼합공법에 의한 점토지반의 개량효과는 물리적 개량효과에 비해서 훨씬 크며 조기에 큰 개량 강도를 얻을 수 있으나, 국내 시공실적이 부족하고 시멘트-점토의 혼합방법에 따른 품질관리에 문제점이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 시멘트, 모래, 점토의 배합비에 따른 강도특성과 연직MAT의 형태에 따른 연약지반의 개량특성을 파악하기 위해 해성점토를 이용하여 일축압축 강도시험과 모형토조시험을 수행하였다. 일축압축강도 시험을 위한 공시체는 시멘트와 물의 중량비를 기준으로하여 모래를 일정 비율로 혼합하였고, 시멘트는 점토중량대비 각각 10%, 20%, 30%, 40%를 혼합하였고 대상지반토의 함수비는 40%, 60%, 80%로 조정하여 제작하였다. 공시체는 습윤방법을 이용하여 7일, 14일, 28일간 양생하여 양생기간에 따른 일축압축강도시험을 수행하였다. 지지력시험은 모형토조를 제작하고 Mat식으로 개량한 지반을 형성한 다음 개량률에 따른 지지력을 비교하고 연직MAT 장벽 상호간의 간섭효과를 분석하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.815-826
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• 2009

The paper presents a case study addressing the design and construction aspects for DCM(Deep Cement Mixing) method employed as the foundation of a caisson type breakwater with heavy weight(10,700 ton/EA) and a high design wave height($H_{1/3}$=8.7m). The DCM was designed for the project(Ulsan New Port North Breakwater Phase 1) by optimizing the pattern of DCM columns with a combination of short and long columns (i.e., block type(upper 3m)+wall type(lower)) and considering overlapped section between columns as a critical section against shear force where the coefficient of effective width of treated column($\alpha$) was estimated with caution. It was shown that the value can be 0.9 under the condition with the overlapped width of 30cm. In addition to that, a field trial test was performed after improving conventional DCM equipment (e.g., mixing blades, cement paste supplying pipes, multi auger motor, etc.) to establish a standardized DCM construction cycle (withdrawal rate of mixing blades) which can provide the prescribed strength. The result of the field strength test for cored DCM specimens shows that the averaged strength is larger than the target strength and the distribution of the strength(with a defect rate of 7%) also satisfies with the quality control normal distribution curve which allows defect rate of 15.9%.