• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.133-149
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• 2021

본 논문은 터널 굴착 시 굴착면의 안정성 확보를 위해 매우 활발히 적용되고 있는 강관보강 그라우팅의 거동 메커니즘을 실제 현장의 계측결과를 이용하여 연구한 결과를 수록하였다. 계측방법은 12 m의 강관에 형상변위계와 변형률계를 부착하여 실제 터널면에 보강을 시행한 다음 강관의 변형과 응력의 계측값을 분석하여 거동 특성을 파악하였으며, 6 m마다 강관이 중첩되는 것을 고려하여 7 m 굴착 시까지의 계측결과를 활용하였다. 또한, 허용응력이 다른 강관(SGT275와 SGT550)을 적용하여 강도차이에 따른 강관 보강재의 거동 특성도 확인하였다. 굴착면에 강관을 설치하고 최초 1 m 굴착 후 다음 굴착이 진행되기 전까지 7시간 동안의 강관 거동을 분석한 결과 굴착 이완하중에 따른 아칭효과로 응력이 재분배되는 거동 특성을 확인할 수 있었다. 1 m씩 굴착됨에 따라 3차원적인 이완하중의 응력분배로 인해 굴착된 구간은 4~6 m 굴착 시 가장 큰 변형을 나타내었다. 이러한 계측을 통해 굴착 전방지반의 설치된 강관에도 변형과 응력이 발생되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, SGT275강관(항복강도 275 MPa)과 SGT550강관(항복강도 550 MPa)의 거동을 비교한 결과 변형량의 차이는 최대 18배, 응력은 최대 12배 정도 차이가 발생되어 강도가 큰 강관일수록 이완하중에 대응이 유리한 것으로 나타났다. 본 논문에서는 실제 터널 굴착에 따른 강관의 계측결과를 이용하여 이완하중의 아칭효과에 대응하는 강관 보강 그라우팅의 거동 메커니즘을 확인할 수 있었고, 그 결과를 본 논문에 수록하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.163-170
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• 2005

In this paper, the rock bolts, soil nails with filling grout and the micro-piling with injecting grout by pressure were applied for the stabilization of the cut slopes consisting of sedimentary rocks, igneous rocks and metamorphic rocks respectively. The field measurements and 3-D FEM analyses to find out mobilized tensile stresses of the grouted-reinforcing members installed in the drilled holes were executed on each site. With assuming the increments of the cohesive strength in the improved ground, the back analysis using direct calibration approach of changing the elastic modulus of the ground was used to find out the improved elastic modulus which yields the same tensile stresses from field measurements. The results of back analysis show that the elastic modulus of the improved ground were 4 to 6 times as large as the elastic modulus of original ground. Consequently, the design for slope reinforcement to be more rational, it is proposed that not only the improved cohesive strength is to be used in the incremental ranges on well-known previous proposed data, but also the increased elastic modulus which is about 5 times as large as the original elastic modulus is to be considered in design.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권5호
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• pp.1029-1038
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• 2018

A superposition-iteration (S-I) model is proposed to simulate the jet grouting pre-reinforcing impact for a shallow-buried tunnel. The common model is deduced by theoretical (force equilibrium) analysis and then transformed into the numerical formulation. After applying it to an actual engineering problem, the most obvious deficiency was found to be continuous error accumulation, even when the parameters change slightly. In order to address this problem, a superposition-iteration model is developed based on the basic assumption and superposition theory. First, the additional deflection between two successive excavation steps is determined. This is caused by the disappearance of the supporting force in the excavated zone and the soil pressure in the disturbed zone. Consequently, the final deflection can be obtained by repeatedly superposing the additional deflection to the initial deflection in the previous steps. The analytical solution is then determined with the boundary conditions. The superposition-iteration model is thus established. This model was then applied and found to be suitable for real-life engineering applications. During the calculation, the error induced by the ill-conditioned problem of the matrix is easily addressed. The precision of this model is greater compared to previous models. The sensitivity factors and their impact are determined through this superposition-iteration model.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.5-12
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• 2007

이암은 건조 조건에서는 일정한 강도와 강성을 가지나, 지하수 침투 등에 의한 습윤, 포화 시 고유의 강도 및 강성이 저하되어 급속히 풍화되는 특성을 가지며, 포항지역에서 자주 발생하는 절취사면의 활동은 주로 이암이 풍화되어 전단강도가 급격히 저하되는 것으로 볼 수 있다. 본 연구는 시추조사시 강성이 충분한 것으로 평가된 이암층에 PRD강관말뚝을 시공한 후 정재하 시험을 실시한 결과 소요지지력이 부족하여, 이를 보강하기 위한 가장 우수한 방법을 찾기 위하여 여러 가지 공법을 검토하였다. 말뚝지지력 증대에 가장 효과적인 방법을 찾기 위해 말뚝주변 및 선단부에 MSG공법, 마이크로파일 보강후 주변그라우팅공법, 선단보강 그라우팅 및 콘크리트 속채움 등의 방법으로 시험시공을 실시하였고, 시험말뚝에 대한 정재하시험 결과 MSG공법으로 보강한 말뚝의 지지력이 가장 우수함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.19-30
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• 2023

연약지반 대책공법으로 적용되는 다짐모래말뚝과 같은 지중구조물은 주로 복합지반 설계법에 의해 침하 및 안정성을 분석한다. 복합지반 설계법의 기본원리는 아칭효과이며 말뚝의 보강효과는 응력분담비로 평가한다. 탄성적 특성을 갖는 그라우팅 말뚝을 지반보강공법으로 적용할 때 기존의 응력분담비 평가는 말뚝이 지표까지 설치되어 상재하중이 말뚝과 원지반에 같이 직접 재하되는 경우만을 고려해 왔다. 본 연구에서는 지반보강 말뚝의 설치를 지표까지 올리지 않고 지중 어느 위치에서 마감할 때에는 지금까지의 연구들에 의해 적용된 응력분담비 적용 방법이 달라져야 한다는 것을 보여주었다. 고강도 Jet grouting이 적용되었을 때 원지반에 대한 그라우팅 말뚝의 응력분담비(n)는 통상 30~50 범위의 값을 적용한다. 그러나 이는 지표까지 말뚝이 놓이는 경우이고 말뚝 상단의 위치가 지표로부터 멀리 깊게 위치될 경우 응력분담 효과가 급격히 저감되며 응력구(stress bulb) 경계가 되는 깊이부터는 정량적 값 1.5에 수렴했다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권3호
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• pp.239-245
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• 2009

저수지 제체 누수구간에 대한 지수를 목적으로 분말도가 서로 다른 콜로이드 시멘트와 보통 포틀랜드 시멘트 그라우트를 이용한 그라우팅을 수행하였으며, 주입 효과 검증을 위하여 그라우팅 전후에 변수위 투수시험과 지표 및 시추공을 이용한 전기비저항 탐사를 실시하였다. 투수시험 결과 그라우팅 이후에 투수계수가 약 10배 이상 낮아지는데, 이는 그라우트 재질에 상관없이 주된 누수구간이 효과적으로 지수됨에 따른 결과로 판단된다. 쌍극자배열 전기비저항 탐사 결과 그라우팅 이후 주입 구간 전체에서 저비저항대가 수평적으로 발달되는 결과가 나타나며, 전기비저항 수직탐사를 이용한 모니터링 결과 그라우트 주입구간에서 겉보기 비저항이 주입 이전에 비해 낮아지는 것으로 나타났다. 또한 검사공을 이용한 전기비저항 토모그래피 탐사 결과 제체 상부에서 수행한 전기비저항 수직탐사 결과와 일치되는 것으로 해석되었다. 따라서, 향후 검사공을 이용한 그라우팅 효과 판정 시 지표 및 시추공을 이용한 전기비저항 탐사 방법을 병행하는 경우 제체의 그라우팅 효과에 대한 공간적인 검증이 가능함을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.121-131
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• 2003

도심지에서 열악한 지반조건에서의 터널 시공을 때때로 불가피 하다. 터널의 안정성 증대와 인접 구조물의 손상을 방지하기 위하여 지반 개량과 보강이 요구된다. 이러한 목적을 달성하기 위해 보조 공법으로 강관 다단 그라우팅은 근래에 국내의 터널 현장에 적용되고 있다. 본 연구에서는 강관 다단 그라우팅으로 보강된 터널의 막장 안정성을 평가하였다. 건조한 지반에서는 지보압이 강관 다단 그라우팅으로 인해 크게 감소하지 않으나 지하수위 하에서 터널시공 시 터널 막장에 발생하게 되는 침투수력은 상대적으로 크게 감소하였다. 투수계수의 이방성이 터널 막장에 작용하는 침투수력에 미치는 영향은 역학해석과 지하수 흐름해석의 연계해석을 통하여 검토되었다. 수직방향에 비해 수평방향의 투수계수가 큰 경우 터널 막장에 작용하는 침투수력은 감소하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.29-39
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• 2010

By understanding the construction process of sea dikes and the current state of the thickness and speed of fluid in the bottom layer protection work of final closure gaps, a construction method applicable for the blocking of bottom layer work will be selected. The three construction methods selected will be tested in site through various methods, and the reinforcement of bottom layer protection and impervious effect will be verified. The verification results are as follows: 1) The overall riprap layer were 0.5~1.0m thicker than planned so that the grouting depth and grout input amount increased 2) The applied construction methods permeability of riprap layers were improved from $\alpha{\times}10^{-2}cm/s$ before the construction to $\alpha{\times}10^{-4}cm/s$ after construction. 3) The results of core extraction in order to grossly verify the hardening time and durability allowed the identification of grout injection effect. The amount of filling of the injection was difficult to judge because the slime in many areas made the reading of borehole photography difficult.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.25-31
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• 2006

본 논문에서는 주열식말뚝 배면의 차수를 목적으로 쓰이는 SCM공법의 지반강도와 투수계수 개선 효과를 연구하였다. SCM공법은 2중관 롯드를 사용하여 중압($981{\sim}9,810kPa$)으로 지반을 절삭하고 충전 및 혼합하는 공법이다. 이는 시멘트와 알카리용탈이 최소화된 친환경적인 약액을 사용하는 것으로 실험을 통하여 입증하였다. 1축압축시험, 어독성시험 등을 통하여 화학적인 안정성을 실험하였고, 그 결과 내구성이 높고 조기강도 발현이 되며 알칼리용탈이 최소화된 친환경적인 약액재료임을 입증하였다. 그리고 현장시험을 통하여 구근과 차수벽이 형성됨을 확인하였다.