• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권9호
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• pp.5-16
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• 2022

최근 도시 및 지하공간 개발에 따라 지반재해가 증가하고, 사회문제로도 이어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로 그라우팅 공법이 사용되나, 낮은 침투성, 겔화특성 등의 재료적 한계와 인장저항력 부족 문제를 가지고 있어 지반의 역학적 성능을 개선하지 못하고 있다. 따라서 최근에는 섬유를 혼합한 그라우트재 연구 등 역학적 성능 개선을 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 일반적인 섬유는 교반 및 주입 시 주입구 막힘, 주입관 폐색 등의 문제를 유발해 실제 지반 주입에 많은 어려움을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 그라우트 인장보강재로 실제 주입이 가능한 CNT Powder를 사용해 'CNT-mixed grout재'를 고안하고, 역학적 거동 분석과 주입 가능성, 구근 특성, 적용성 분석을 수행하였다. 역학적 성능 시험결과 CNT Powder의 최적 함유량은 0.5 %로 확인되었고, 1차원 주입시험과 모형 구근 형성시험을 통해 적정 주입인자와 구근의 특성을 파악하였다. 수치해석을 통한 적용성 분석을 수행하여 CNT-Mixed grout재가 침하량과 소성영역 감소 등의 효과를 나타내어 지반에 주입 가능한 인장보강재로서 활용이 가능함을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권1호
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• pp.1-14
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• 2021

In this study, a new approach using electrical resistivity measurement was proposed to detect grout penetration and to evaluate the grouting performance for such as waterproof efficiency in single rock fracture. For this purpose, an electrical resistivity monitoring system was designed to collect multi-channel data in real time. This was applied to a system for grout injection/penetration using a transparent fracture replica with various aperture sizes and water-cement mix ratio. The electrical resistivity was measured under various grout penetration conditions in real time, which results were directly compared to the visual observation images of grout penetration/distribution. Moreover, the grouting success status after the curing process was evaluated by measuring the electrical resistivity in relation to changes in frequency in fracture cells where grout injection and penetration were completed. Consequently, it was determined that the electrical resistivity monitoring system could be applied effectively to the detection of successful penetration of grouting into a target area and to actual field evaluation of the grouting performance and long-term stability of underground rock structures.

• 지질공학
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• 제25권2호
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• pp.179-188
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• 2015

Although permeating injection is ideal for grouting reservoir embankments, it is usually combined with fracturing injection for grouting, which can disturb the original soil. Compaction with low expansive pressure followed by grout injection can overcome this problem. An expansive compaction (EC) packer was developed in this work to easily apply sequential injection and compaction at a work site. Furthermore, to achieve compaction around the grouting hole, a mixture of expansive admixtures and grout was injected with the EC packer to trigger an increase in volume of the grout material. This work verifies the compaction effect of the EC packer and the expansive admixture. It reports the concepts of the EC packer, the range of expansive compaction, the effectiveness of injection, and the results of indoor tests performed to verify the effectiveness of the expansive admixtures. The indoor testing comprised a preparatory test and the main test. The preparatory test assessed the admixtures for their compaction effects, while the main test measured and analyzed the admixtures' expansive force, pressure, and compaction effect with a mold to verify the effectiveness of the compaction effect.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.217-225
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• 2003

지반보강 그라우팅은 대상지반의 공학적 특성 및 사용 목적에 따라 주입재 종류, 주입압력, 주입량 등을 적절히 선택해야 효율적이고 경제성 있는 시공이 될 수 있다. 특히, 압력 그라우팅 공법을 견고한 암반층이 아닌 일반 토사층에 적용시 압력이 높은 경우 수압파쇄에 의한 주입재 이탈 등의 문제가 발생하기 쉬우므로 현장조건에 알맞는 주입압력을 미리 설정하는 것이 필요하다. 이 연구는 느슨 내지 중밀 정도의 쇄석과 모래를 이용한 실험실 모형시험을 통하여 적정 주입압과 주입방법을 밝히기 위해 수행되었다. 최적 주입압, 주입량 그리고 주입시간을 조사하기 위해 실험과정에서 주입조건을 변화시켰다. 시험결과로부터 쇄석 및 모래지반에서 압력그라우팅의 최적 주입압은3~4kg/$cm^2$ 임을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제20권2호
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• pp.82-91
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• 2010

그라우팅 공법은 지하 내 구조물을 건설 시 유입되는 지하수를 억제하거나 암반의 강도를 증대시킬 목적으로 널리 이용되는 암반 개량공의 일종이다. 암반 내 불연속면을 따라 유동하는 그라우트의 유동 특성을 파악하는 것은 이러한 그라우팅 설계 및 그 효과를 예측하는데 필수적이다. 기존의 그라우트 유동 연구에서 그라우트 유동을 층류 유동으로 가정해 왔으나, 마이크로 스케일의 간극을 가지는 좁은 절리 틈새 내에서의유체 유동은 절리 거칠기의 영향을 받아 유동의 속도 단면이 거칠기 부분에서 변하기 때문에 일반적인 층류유동으로 모사하는 데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 거칠기를 가지는 절리 내의 그라우트 유동에 절리 거칠기와 간극이 미치는 영향을 수치해석을 이용하여 조사하였다. 수치해석을 위해 전산유체유동해석 코드인 FLUENT 코드를 이용하였으며 FLUENT 코드에서 제공하는 Herschel-Bulkely 모델과 VOF(volume of fluid) 모델을 적용하여 물과 공기로 채워진 좁은 절리 틈새 내의 그라우트 유동을 모사하였다. 모사된 결과를 그라우트 유동을 위해 제시된 분석해와 기존의 실험실 그라우트 주입 실험 결과와 비교하여 FLUENT 코드의 적합성을 검증하였다. JRC와 간극 변화에 따라 일정 그라우트 주입량 유지에 필요한 주입압을 계산함으로써 마이크로 스케일의 절리 틈새 내 그라우트 유동시 채널 벽면의 거칠기 및 채널 간극의 영향을 정량화하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권5호
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• pp.455-466
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• 2024

Ground collapse may occur around the tunnel when the cavity caused by groundwater runoff cannot resist the surcharge load. Any cavities or subsidence must be managed to avoid dangerous situations by stabilizing the ground through appropriate remedial measures. Trench and trenchless grouting methods can generally be used for the cavity restoration. The trench method is difficult to properly control the injection range and may cause environmental problems due to grout leakage and damages to the adjacent structures due to grouting pressure. In this study, Membrane-grouting method (MGM) is proposed, which, can be an appropriate trenchless grouting method that fills the void tightly and effectively controls the injection range. This method can be an alternative to eliminating the influence of adjacent structures and environmental pollution by inserting a membrane into the cavity and filling the membrane with grout. The membrane blocks the outflow of grout. In addition, it is easy to control the injection pressure to avoid heaving failure. This paper investigates the principle and application of the MGM using a theoretical method, model test and numerical analysis.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권2호
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• pp.211-219
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• 2023

This study analyzes the changes in the physical properties of grout by irradiating it with ultrasonic energy and assesses the injectability of the grout into deep rock fractures. The materials used in the research are OPC (Ordinary Portland Cement) and MC (Micro Cement), and are irradiated depending on the water/cement ratio. After irradiating the grout with ultrasonic energy, viscosity, compressive strength, and particle size are analyzed, and the results of the particle size analysis were applied to Nick Barton's theory to evaluate the injectability of the grout into deep rock fractures under those conditions. It was found that the viscosity of the grout decreased after ultrasonic wave irradiation, and the rate of viscosity reduction tended to decrease as the water/cement ratio increased. Additionally, an increase in compressive strength and a decrease in particle size were observed, indicating that the grout irradiated with ultrasonic energy was more effective for injection into rock fractures.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.297-304
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• 2002

This study is about penetrability of Micro Cement(MC) used for ground improvement. In this study, the characteristics of chemical grouting such as solidification, penetrability were analyzed experimentally by changing permeability of ground, grain size and relative density of grout material. For evaluating applicability of grout material, solidification test and penetrability test were performed. From the results of the tests, effective solidification ratio and penetrability ratio of MC was each 75%, 86% to be excellent when ground permeability was in the range of 10$^{-2}$ and 10$^{-4}$ cm/sec. Otherwise, those of Ordinary Portland Cement(OPC) were both lower than 50% to be poor. When penetrability of grout material is needed for improvement of dam foundation and soft ground, application of MC Is much superior to that of the other materials. The results of the grouting tests in the water flowing ground show that solidification effect of long gel-time grout material is excellent as injection pressure increases when groundwater velocity is relatively low. But when groundwater velocity is relatively high, solidification effect of long gel-time grout material is very poor because most grout materials are outflowed. Therefore, as groundwater velocity is high, effective solidification ratio of long gel-time grout material is better than that of short gel-time grout material, also penetration distance of long gel-time grout material is longer than that of short gel-time grout material.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.175-182
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• 2002

The cement injection technology on the purpose of ground reinforcement and cut-off has been used in construction sites until now. However, recently it is applied to prevent leakage of underground structure. In this study, applicability of the back side waterproof grouting method was verified through performing field model tests and reviewing case histories. From the results of this study, injection shape of the back side waterproof grouting method was appeared to be root type, and waterproof effect by injection of cement grout material was excellent because grout material infiltrated into boundary between wall of structure and back side ground to be waterproof layer. Components influencing infiltration of injection material are type of soil and degree of compaction. For effective injection, injection pressure has to vary gradually from high pressure to low pessure and small quantity of injection material has to be injected for long times. Also, spacing of injection hole must be designed considering condition of back side ground, injection area, W/C ratio, the number of injection and injection pattern properly.

• 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.