• Geomechanics and Engineering
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• 제10권3호
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• pp.335-355
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• 2016

Most laboratory test research has focused on grouting efficiency in homogeneous reconstituted soft clay. However, the natural sedimentary soils generally behave differently from reconstituted soils due to the effect of soil structure. A series of laboratory grouting tests were conducted to research the effect of soil structure on the performance of compensation grouting. The effects of grouting volume, overlying load and grouting location on the performance of compensation grouting under different soil structures were also studied. Reconstituted soil was altered with added cement to simulate artificial structured soil. The results showed that the final grouting efficiency was positive and significantly increased with the increase of stress ratio within a certain range when grouting in normally consolidated structured clay. However, in the same low yield stress situation, the artificial structured soil had a lower final grouting efficiency than the overconsolidated reconstituted soil. The larger of normalized grouting volume could increase the final grouting efficiency for both reconstituted and artificial structured soils. Whereas, the effect of the overlying load on final grouting efficiencies was unfavourable, and was independent of the stress ratio. As for the layered soil specimens, grouting in the artificial structured soil layer was the most efficient. In addition, the peak grouting pressure was affected by the stress ratio and the overlying load, and it could be predicted with an empirical equation when the overlying load was less than the yield stress. The end time of primary consolidation and the proportion of secondary consolidation settlement varied with the different soil structures, grouting volumes, overlying loads and grouting locations.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권9호
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• pp.23-34
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• 2017

도심지 지하공간 개발을 위해서는 안정성 확보를 위해 암반 또는 암주의 미세균열까지도 보강해야 한다. 본 논문에서는 그라우팅 재료의 점도 및 입경, 주입압력, 균열 폭 등을 고려한 미세균열 그라우팅의 주입성능에 대한 연구를 수행하였다. 미세균열 보강에 사용되는 대표적인 그라우팅 재료는 용액형인 약액형 그라우팅 재료와 현탁액형인 시멘트계 그라우팅 재료가 있다. 약액형 그라우팅 재료와 시멘트계 그라우팅 재료의 주입성능은 공통적으로 점도에 영향을 받으며, 시멘트계 그라우팅 재료의 주입성능은 추가적으로 주입 재료의 입경에 영향을 받는다. 실내실험을 통해 점도를 역계산하여 재료별로 적합한 점도 측정 방법을 제시하였고, 균열 폭과 재료의 입경 간의 관계를 이용한 groutability ratio로 시멘트계 그라우팅 재료의 그라우팅 가능여부를 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.273-283
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• 2003

일반적으로 터널이 풍화암, 파쇄대 또는 토사 구간을 관통할 경우, 터널의 구조적 안정을 확보할 목적으로 그라우팅으로 지반을 보강한 후에 터널 굴착을 하게 된다. 터널 시공의 안정성과 경제성을 확보하려면 각 지반조건에 적합한 공법을 선택하여 그라우팅 설계와 시공이 진행되어야 하고, 신뢰성 있는 그라우팅의 시공을 위해서는 그라우팅 시공 후 그라우팅의 성능평가가 이루어져야 한다. 지금까지의 그라우팅의 평가는 한정된 개수의 코아에 대한 압축강도 시험으로 수행되었으나, 이러한 방법으로는 보강된 지반의 전반적인 그라우팅 성능 평가 및 보강 효과의 정량화에 다소 정확성이 결여될 소지가 있다. 본 연구에서는 코아 채취를 통한 일점식 평가를 탈피하고자 SASW 기법을 도입하여 그라우팅의 정량적 성능평가 방법을 모색하고자 하였다. SASW기법은 재료의 표면에서 비파괴적으로 탄성파를 발진하고 전파된 탄성파를 측정하여 재료의 내부강성구조를 평가하는 방법으로, 지반의 전단강성 구조 및 콘크리트 구조물의 비파괴 건전도 평가 등에 주로 활용되는 기법이다. 본 연구에서는 터널 1차 라이닝(shotcrete) 표면에서 SASW 실험을 수행하여 터널 원지반에 대한 우레탄 보강의 효과를 터널 원지반의 전단강성 증가와 원지반내의 내부 공동 또는 균열 확인 등의 측면에서 평가하고자 하였다. 그리고, 본 연구에서 제안한 방법의 신뢰성 및 현장적용성을 확인하기 위하여, 실제 경기도 OO철도 터널에서의 우레탄 그라우팅 성능평가에 본 연구에서 제안한 방법을 시험 적용하였다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.8-15
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• 2019

In order to design coaxial-type Ground Heat Exchangers (GHEXs) efficiently, the effect of components (i.e, heat exchange pipe and grouting material) on the thermal performance of coaxial-type GHEXs should be identified in advance. In this paper, three coaxial-type GHEXs with different configurations were constructed in a test bed. Then, the effect of heat exchange pipes and grouting materials on the thermal performance of coaxial-type GHEXs was investigated by performing in-situ thermal response tests (TRTs) and thermal performance tests (TPTs). In the TRTs, the effective thermal conductivities of the coaxial-type GHEXs with concrete grouting and STS pipes were improved by 6.15 and 22.7%, respectively compared to those of bentonite grouting and HDPE pipes. Additionally, in the TPTs, the use of concrete grouting and STS pipes in the coaxial-type GHEXs enhanced the in-situ thermal performance by 15 and 33.8%, respectively.

• 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.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.465-481
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• 2022

터널과 같은 지하 공간을 활용하는 경우, 암반 그라우팅 공법을 통하여 암반의 차수 및 강도특성을 향상시켜 지하공간을 안전하게 활용하는 것이 중요하다. 암반 절리 내 그라우팅을 위한 주입재는 주로 Bingham 유체에 해당하는 시멘트계열의 재료를 활용하는 것이 일반적이다. Bingham 유체 모델은 점성도와 항복강도의 특성으로 표현되며, 이러한 특성은 시간 경과에 따라 달라지게 된다. 만약 시멘트 주입재료의 시간 경과에 따른 특성을 고려하지 않고 그라우팅 주입설계를 실시하는 경우, 그라우팅 과정에서 주입재의 점성도 및 항복강도의 증가에 따라 주입성능이 저하될 수 있다. 본 연구에서는 그라우팅 주입재료의 물-시멘트 배합비율, 시간 경과에 따른 점성특성(점성도, 항복강도) 측정 및 분석 실내실험을 실시하였다. 실내실험을 통하여 파악한 점성모델을 이용하여 그라우팅 주입재의 시간의존 특성에 따른 그라우팅 주입 시뮬레이션을 실시하였다. 해석결과, 시간의존 특성을 고려하는 경우 단일 점성특성을 적용한 해석에 비하여 그라우팅 주입거리 및 누적 주입량이 감소하여 주입성능이 큰 폭으로 감소하는 결과를 보였다. 본 연구를 통하여 파악된 그라우팅 주입재의 시간 경과에 따른 점성모델 및 해석결과는 향후 그라우팅 주입 현장에서 의미있게 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권11호
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• pp.61-68
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• 2012

지반보강을 위해 국내에서 널리 사용되고 있는 공법으로 앵커공법, 소일네일 공법 및 소구경말뚝 공법 등을 들 수 있다. 상기 공법의 경우 보강재의 시공은 용도에 따라 구분되지만 공통적으로 보강재를 삽입한 후에 그라우팅 작업을 실시하는 공정이 포함되어 있다. 지금까지는 국내 대부분의 경우 중력식 그라우팅으로 시공되고 있지만 중력에 의해 그라우팅을 실시하기 때문에 천공 시 발생하는 지반이완영역에 대한 복원이 명확지 않아 보강재의 구조적 결함을 유발할 우려가 있다. 반면에 압력재주입 그라우팅은 먼저 그라우트를 채운 후 소정의 시간이 지나고 미리 설치한 튜브를 통하여 추가적으로 재주입하는 방식으로 기존의 그라우팅 방식에서 발생할 수 있는 문제를 상당부분 해결할 수 있어 그라우팅의 품질을 향상할 수 있다. 본 연구에서는 그라우팅 방식에 따른 인발특성을 평가하기 위하여 화강풍화토 지반을 대상으로 모형실험을 실시하였으며, 그라우팅방법에 따른 인발력 변화와 압력 재주입그라우팅의 재주입시기와 재주입압에 따른 보강재 지지력 증대 특성을 평가하고자 하였다. 연구결과 압력재주입식 그라우팅이 중력식그라우팅에 비해 최소 1.1배에서 1.3배까지 인발력이 크게 발휘되는 것을 확인하였으며, 압력재주입식 그라우팅의 적정 물시멘트비, 주입압력 및 재주입시기에 대한 고찰결과를 제시하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권5호
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• pp.771-783
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• 2017

Using a transparent fracture replica with aperture size and water-cement ratio (w/c), the factors affecting the penetration behavior of rock grouting were investigated through laboratory experiments. In addition, the waterproof efficiency was estimated by the reduction of water outflow through the fractures after the grout curing process. Penetration behavior shows that grout penetration patterns present similarly radial forms in all experimental cases; however, velocity of grout penetration showed clear differences according to the aperture sizes and water-cement ratio. It can be seen that the waterproof efficiency increased as the aperture size and w/c decreased. During grout injection or curing processes, air bubbles formed and bleeding occurred, both of which affected the waterproof ability of the grouting. These two phenomena can significantly prevent the successful performance of rock grouting in field-scale underground spaces, especially at deep depth conditions. Our research can provide a foundation for improving and optimizing the innovative techniques of rock grouting.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.697-703
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• 2008

Excessive water leakage phenomenon happens through damage of nation core zone of about 17,000 storage of water facilities or collapse of dam is worried, is being damaged or enforce dilapidated fill dam core zone's repair reinforcement. Example that use grouting method of construction considering construction and economic performance etc. recently by repair reinforcement way about defect of dam is increased. Permeation grouting method repair & reinforcement of fill dam countermeasure is preferred in nation. Do that is economical to decide these repair reinforcement effect and grouting effect estimation method that do not give damage to dam is effective. Therefore, observing electricity resistivity Survey change of dam since grouting reinforcement using Electric resistivity Survey inquiry of seismic survey method in this research, Wished to verify grouting effect whether is possible as Electric resistivity Survey, and study whether integrity of dam through repair reinforcement defined.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권1호
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• pp.41-53
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• 2024

Grouting sleeves are an essential connecting component of prefabricated components, and the quality of grouting has a significant influence on structural integrity and seismic performance. The embedded grouting sleeve (EGS)'s grouting defects are highly undetectable and random, and no effective monitoring method exists. This paper proposes an ultrasonic guided wave method and provides a set of guidelines for selecting the optimal frequency and suitable period for the EGS. The optimal frequency was determined by considering the group velocity, wave structure, and wave attenuation of the selected mode. Guided waves are prone to multi-modality, modal conversion, energy leakage, and dispersion in the EGS, which is a multi-layer structure. Therefore, a time-reversal (TR)-based multi-mode focusing and dispersion automatic compensation technology is introduced to eliminate the multi-mode phase difference in the EGS. First, the influence of defects on guided waves is analyzed according to the TR coefficient. Second, two major types of damage indicators, namely, the time domain and the wavelet packet energy, are constructed according to the influence method. The constructed wavelet packet energy indicator is more sensitive to the changes of defecting than the conventional time-domain similarity indicator. Both numerical and experimental results show that the proposed method is feasible and beneficial for the detection and quantitative estimation of the grouting defects of the EGS.