• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권12호
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• pp.35-41
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• 2020

도심지의 건축구조물 밀집 및 아파트 재건축 등으로 인하여 지하공간 개발이 다양하게 이루어지고 있으나, 차수 및 지반보강작업에 있어 부등침하와 같은 다양한 문제들이 발생하고 있다. 지반 보강에 있어 빈번히 사용되고 있는 그라우팅 공법에서는 시공단계에서 투입된 그라우트 재의 주입량 측정 또는 지반 보링 후 일축압축강도시험을 통해 품질관리를 수행하고 있으나, 시공단계에서 지반 보강이 제대로 이루어졌는지는 판단하기 어려운 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전도성 재료가 혼합된 그라우트 재를 사용하여 그라우팅을 수행한 후 전기비저항 측정을 통해 품질관리를 수행하기 위한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 이에 대한 기초연구로 전도성 재료인 탄소섬유가 혼합된 그라우트 재의 성능을 평가하기 위해 탄소섬유가 0%, 3%, 5%, 7%로 혼합된 시멘트 공시체를 제작하였으며. 제작한 공시체에 대하여 7일, 14일, 28일 수중양생 시킨 후 1%/min의 변형속도로 일축압축시험을 수행하였다. 일축압축시험 결과 탄소섬유의 배합비 증가에 따라 일축압축강도가 증가하는 경향을 보였으며, 혼합된 탄소섬유가 그라우트재의 조기강도 발현에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.414-423
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• 2006

Many construction projects adopt grouting technology to prevent the leakage of groundwater or to improve the shear strength of the ground. Recognition as a feasible field procedure dates back to 1925, Since then, developments and field use have increased rapidly. According to improvement of grout materials, theoretical study on grout penetration characteristics is demanded. Fluid of grout always tends to flow from higher hydraulic potential to lower and the motion of grout is also a function of formation permeability. Viscosity of grout is changed by chemical action while grout moves through pores. Due to the increment of viscosity, permeability is decreased. Permeability is also reduced by grout particle deposits to the soil aggregates. In this thesis, characteristics of new cement grout material that is developed recently is studied: injectable volume of new grout material is tested in two different sizes of sands, and the method to calculate injectable volume of grout is suggested with consideration of change in viscosity and clogging phenomena. The calculated values are compared with injection test results. Viscosity of new grout material is found to be an exponential function of time. And lumped parameter $\theta$ of new grout material to be used for assessing deposition characteristics is estimated by comparing deposit theory with injection test results considering different soil types and different injection pressure.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제24권1호
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• pp.35-42
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• 2019

In installation of groundwater wells, grouting materials are injected between the groundwater borehole and the inner casing in order to prevent infiltration of contaminated groundwater from the top soil layers into wells. The injection device of grouting materials is commonly composed of an inlet head device with an expansion packer, a cylinder capable of storing the grouting materials, and an air cylinder. In this work, two types of common grouting materials, silicon and cement materials, were tested for their performances as grouting media. For silicon. silicon was mixed with clay or calcite, and tested for their tensile strength and underwater reactivity. Both silicon-clay and silicon-calcite mixtures had adequate flow and adhesiveness. For cement material, general cement, ultra-rapid harding cement, and natural cement were respectively mixed with three different soil types including coarse-grained granite, fine-grained granite, and gneiss, and direct shearing tests were conducted after hardening. Under grouting depth condition of 30 m, the minimum adhesive strength was greater for weathered gneiss than non-weathered gneiss with its maximum values obtained from the mixtures of ultra rapid-harding cement.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.17-24
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• 2011

차수 및 지반안정을 목적으로 규산나트륨을 사용한 기존의 알칼리성 물유리계 약액주입공법은 주입 후 시간경과에 따라 지하수에 의해 주입고결체로부터 알칼리성분의 용탈이 진행되어 내구성이 약해지고 지하수를 오염시키는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 규산나트륨 주입재의 문제점을 보완하기 위해 개발된 알칼리성 실리카졸 지반주입재의 효과를 규명하는 데에 그 목적이 있다. 연구비교대상으로는 규산나트륨 주입재와 알칼리성 실리카졸 주입재로 하였다. 규산나트륨과 알칼리성 실리카졸 용액에 대하여 보통 포틀랜트 시멘트와 고로 슬래그 시멘트를 각각 배합하여 총 4가지의 Case로 나누어 공시체를 제작하여 시험을 실시하였다. 재령에 따른 일축압축강도 시험을 실시하였고, 환경영향성평가를 위하여 어독성시험과 pH시험을 실시하여 비교 및 분석을 하였다. 본 연구를 통해 고로 슬래그 시멘트를 배합한 알칼리성 실리카졸 지반주입재가 우수한 강도와 친환경성을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권7호
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• pp.31-38
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• 2012

현재 지반주입공법에 사용되는 약액으로는 물유리계가 주로 사용되고 있다. 최근 국내에서는 지반개량 재료로 무기질계 급결재와 초미립자 시멘트를 주원료로 하는 NDS(Natural and Durable Stabilizer)공법 등의 개발이 활발하게 연구되어 왔다. 그러나 일반적으로 주입공법의 경우, 주입 효과에 대한 확인이 어렵고 지반 및 지하수의 오염 등 환경 공해의 우려가 있는 문제점이 있다. 따라서, 이암으로 성토된 지반에 대한 주입공법 적용시 주입재료별(물유리계 및 무기질계) 주입률에 따른 강도 및 차수특성을 파악하여 적정주입량을 산정하기 위하여 일축압축강도시험, 어독성시험, 삼축투수시험을 실시하였다. SGR(Space Grouting Roket)과 NDS의 경우 재령 28일의 공시체를 기준으로 주입률 50%까지는 강도 및 차수성 증대가 현저하다가 50% 이상에서는 증대량이 미미한 바, 적정 주입률을 50%로 결정하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.47-55
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• 2002

압력분사 그라우팅 네일을 이용한 사면보강공법은 천공 후 그라우트재에 압력을 가하여 그라우트재의 천공홀 충전뿐만 아니라 지반으로의 침투주입 효과를 일으켜, 전체적인 보강력 증대를 기대하는 공법이다. 이런 특성을 설계에 반영하기 위해서는 구조재료 자체에 의한 지반보강효과 뿐만 아니라 압력분사 그라우팅에 따른 지반강도의 증진효과를 정량적으로 평가하는 것이 선행되어야 하나 아직까지는 이에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 절리가 발달한 풍화암 사면을 대상으로 시험시공 및 계측을 실시하고, 얻어진 계측값을 평가하여 절리가 발달한 풍화암 사면에서의 보강특성을 확인하였다. 또한 계측값으로부터 얻은 보강특성을 설계에 적용하기 위한 역해석 기법을 제안하였으며, 제안된 역해석 기법을 통하여 암반사면에서의 압력분사 그라우팅 네일 공법의 효용성을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.338-350
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• 2010

As existing materials for ground reinforcement, chemical grout material using cementitous materials and waterglass was used. But many problems in terms of ground reinforcement effects were implicated. In this study, for development and applicability verification of new materials, viscosity, fluidity, permeability, Self-Leveling, keeping of drilled hole, antiwashout underwater, resistance of water (groundwater dilution and minimize material eluting) and the early strength and long-term strength characteristics of developed materials was confirmed, and material standards, and establishing construction standards for the various model tests were conducted. As a result, high viscosity, flowability, permeability and keeping of drilled hole characteristics are excellent, in addition to the early strength properties, dilution does nat occur to groundwater, including groundwater is available for dealing with environmental issues. Application of basic and reinforcement method by Filler function in addition to structure can also or development of a new concept can be expected. In addition, middle and large-diameter drilled shaft, micropile, ground anchors, soil-nailing, steel pipes multi-grouting reinforcement for cement injection process could be used enough to even be considered.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권1호
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• pp.59-69
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• 2019

Grout injection is mainly used for permeability reduction and/or improvement of the ground by injecting grout material into pores, cracks, and joints in the ground. The oscillatory grout injection method was developed to enhance the grout penetration. In order to verify the level of enhancement of the grout, field grout injection tests, both static and oscillatory tests, were performed at three job sites. The enhancement in the permeability reduction and ground improvement effect was verified by performing a core boring, borehole image processing analysis, phenolphthalein test, scanning electron microscopy analysis, variable heat test, Lugeon test, standard penetration test, and an elastic wave test. The oscillatory grout injection increased the joint filling rate by 80% more and decreased the permeability coefficient by 33-68%, more compared to the static grout injection method. The constrained modulus of the jointed rock mass was increased by 50% more with oscillatory grout injection compared to the static grout injection, indicating that the oscillatory injection was more effective in enhancing the stiffness of the rock mass.

• 지질공학
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• 제21권2호
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• pp.147-156
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• 2011

이산화탄소 지중저항을 위한 주입공의 안정성 및 누출제어에 주요 영향을 미치는 그라우팅 시멘트의 물리, 역학적 물성과 파괴 거동 특성을 실내실험을 통해 규명하였다. 물과 조강 3종 포틀랜드 시멘트를 네 종류의 질량비(각각 0.4, 1, 2, 3)로 배합한 시편을 제작하여 시험하였다. 그라우팅재의 제반 물리, 역학적 물성은 물/시멘트 배합비 0.4와 1 사이에서 급격하게 변화하며 전체적으로 물/시멘트 배합비가 증가함에 따라 공극률은 증가, 탄성파속도, 탄성계수, 압축, 인장강도 등은 감소하는 체계적인 변화양상을 보였다. 특히 일련의 삼축압축실험에서는 시편 성형시 물/시멘트 배합비와 시편에 작용하는 구속압 조건에 따라 취성파괴와 연성변형의 경계가 명확히 구분되었다. 규명된 물성 및 파괴거동은 이산화탄소 주입공 주변의 암반응력과 주입압 조건에 따라 발생할 수 있는 그라우팅재의 일차적 변형, 파괴, 균열 등의 모델분석에 주요 입력인자로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.