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최근 국내 토목공사 현장에서 자주 적용되고 있는 가압 그라우팅 방식의 지반보강공법은 지중에 그라우트를 압력 주입함으로써 그라우팅 공 주변 지반에 압축응력을 증가시키고 공극 및 불연속면에 그라우트를 침투·고결 시켜 굴착사면의 전단저항력을 증가시켜서 사면의 붕괴를 방지하고 장기적 안정성을 확보하는 목적으로 시행된다. 특히 균열이 매우 심한 파쇄 암반이나 굴착시 이완된 느슨한 ...

최근 국내 토목공사 현장에서 자주 적용되고 있는 가압 그라우팅 방식의 지반보강공법은 지중에 그라우트를 압력 주입함으로써 그라우팅 공 주변 지반에 압축응력을 증가시키고 공극 및 불연속면에 그라우트를 침투·고결 시켜 굴착사면의 전단저항력을 증가시켜서 사면의 붕괴를 방지하고 장기적 안정성을 확보하는 목적으로 시행된다. 특히 균열이 매우 심한 파쇄 암반이나 굴착시 이완된 느슨한 사질토 지반의 강도증진 및 차수 목적으로도 자주 적용되고 있다. 그러나, 현재 시공되고 있는 가압 그라우팅 공법은 여러 가지 장점에도 불구하고 지반조건에 부합되는 설계압력 및 주입량 등에 관한 기준이나 그라우팅 효과에 대한 연구가 아직까지 미흡한 실정이다. 이 연구는 풍화암 파쇄대 지반과 이미 붕괴되어 이완된 느슨한 사질토 지반을 가압 그라우팅 방식으로 보강할 경우에 적정 주입압력과 지반 강도증진효과를 모형 시험을 통하여 확인하기 위한 실험적 연구이다. 쇄석과 모래를 이용하여 모형지반을 조성하고 주입압력을 변화시키면서 그라우팅 시험을 실시하고 형성된 그라우트 구근의 크기를 측정하였다. 또한, 양생된 구근에서 코어를 채취하여 압축강도 및 전단강도 시험을 실시하였으며, 그라우트의 주입량과 주입시간이 그라우팅 효과에 끼치는 영향을 알아보기 위한 별도의 주입시험을 실시하고 그 결과를 분석하여 적정주입 방법을 제안하였다. 한편, 가압 그라우팅으로 보강한 사면의 전단 저항력 증진 효과를 정량적으로 확인하기 위하여 풍화토를 이용한 모형사면을 조성한 후 원심력 모형시험을 실시하였다. 원심력 모형시험은 보강재의 직경을 변화시키면서 5단계로 나누어 실시하여, 보강재 단면변화에 따른 가압그라우팅의 지반보강효과를 검증하였다. 연구결과로 부터 풍화암 파쇄대 지반이나 느슨한 사질토 지반에서 가압 그라우팅으로 지반을 개량할 경우에 그라우트 구근형성에 가장 적절한 주입압력은 3∼4㎏/㎠였다. 또한 상대밀도가 50%정도인 보통 내지 느슨한 풍화 잔류토 사면을 가압 그라우팅 방식으로 보강할 경우 보강재의 직경이 증가함에 따라 사면보강효과가 뚜렷하게 증가함이 관찰되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Pressure grouting is one of the widely being used ground reinforcing techniques at highly fractured rock or sandy ground, which improves the safety of slope against failure by supplementing shearing resistance. The technique is performed by injecting grout under high pressure into voids and cracks o...

Pressure grouting is one of the widely being used ground reinforcing techniques at highly fractured rock or sandy ground, which improves the safety of slope against failure by supplementing shearing resistance. The technique is performed by injecting grout under high pressure into voids and cracks of ground through a drilled hole forming a cemented grout bulb which increases the confining stress and shear resistance of surrounding ground. Among some ground reinforcing techniques pressure grouting is known to be most efficient in its efficiency and applicability, however, much still remains to be done in order that the technique can be designed and performed reasonably and economically. This study performs to investigate the proper grouting pressure and grouting method through pressure grouting laboratory model tests using loose to medium dense crushed rock and sandy ground using specially designed and fabricated device. The most efficient injection pressure, grout quantity and injection time are investigated through performing pressure grouting under changing conditions of injection in this test. The investigation is carried out through measuring the size and shape of grout bulb, compressive and shearing strength of grout bulb at each case of grouting condition. Simplified centrifuge tests on reinforced model slope are also carried out to verify the reinforcing effect of grouting changing the diameter of reinforcing bar. Test results show that the optimum pressure of grouting at loose to medium dense crushed rock and sandy ground is in the range of 3 to 4 ㎏/㎠ and the reinforcing effect of reinforcement by pressure grouting on slope against failure increase with the diameter of reinforcing bar.

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