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문제 정의
- 다음으로 풍화암 근입대구경 현장타설 콘크리트말뚝 시공 현장을 선정하여 포스트 그라우트 시험시공을 실시한다. 마지막으로 선단 보강 말뚝, 그리고 인접한 미보강 말뚝에 대한 재하시험을 실시하고 그 결과를 비교분석함으로써, 말뚝 포스트 그라우팅의 효과를 정량적으로 검증해 보고자 한다.
- 대해 고찰해 보고자 한다. 문헌연구를 토대로 각종 포스트그라우팅 기법 중, 국내 풍화대소켓 말뚝 보강에 적합한 그라우팅 기법을 선정하고 장치설계 및 상세시공 계획을 수립하고자 한다. 다음으로 풍화암 근입대구경 현장타설 콘크리트말뚝 시공 현장을 선정하여 포스트 그라우트 시험시공을 실시한다.
- 토사일 경우로 집중되어 있다. 본 연구에서는 국내의 풍화대(풍화토 및 풍화암)에 선단이 위치하는 말뚝에 포스트그라우팅 기법 적용시의 효과를 알아보기 위해, 풍화대소켓 대구경 현장타설 콘크리트말뚝 시공 현장을 선정하여 포스트그라우팅 시험시공을 실시하고, 지지력 증강 효과를 검증해 보고자 하였다.
- 본 연구에서는 먼저 문헌조사를 통해 포스트 그라우팅의 작용기구, 장치 및 공법, 설계 영향인자, 그리고 시공 방법에 대해 고찰해 보고자 한다. 문헌연구를 토대로 각종 포스트그라우팅 기법 중, 국내 풍화대소켓 말뚝 보강에 적합한 그라우팅 기법을 선정하고 장치설계 및 상세시공 계획을 수립하고자 한다.
- 본 연구에서는 포스트그라우팅 기법을 풍화대 지반에 적용할 경우 그 효과를 알아보기 위해 풍화암 소켓 대구경 현장타설콘크리트말뚝 시공 현장을 선정하여 포스트 그라우트 시험시공을 실시하였다. 또한 포스트 그라우팅 말뚝, 그리고 인접한 미보강 말뚝에 대한 정재하시험을 수행하고 그 결과를 비교함으로써, 포스트 그라우팅이 현장타설말뚝의 축방향 지지력 증강에 미치는 효과를 정량적으로 검증하였다.
제안 방법
- 풍화대 구간에 대해서는 표준 관입시험(SPT)과 함께 힌국형 타격콘관입시험(DCPT)을 실시하였다. SPT 및 DCPT 공히 30cm 관입당 타격회수가 50회를 넘을 경우, 50타 추가 항타(최대 타격회수 100 회)를 수행하였다. 또한 말뚝의 지지층인 풍화암의 변형 특성 파악을 위해 말뚝 주면 깊이에 2회, 말뚝 선단 위치에 1회의 공내재하시험을 실시하였다.
- 그라우트 주입관(유입관 및 유출관 1조로 구성)은 총 2조를 배치하였으므로, 그라우트 이송관이 포스트그라우트유입부 부근에서 두 갈래로 나누어지도록 배관을 설계하였다. 또한 그라우트 이송관의 주입부 및 유출 부에는 압력계를 설치하여 그라우트 주입시의 압력을 측정하도록 계획하였고, 유출부에는 체크밸브를 두어 압력주입이 가능하도록 조치하였다.
- 그라우팅 압력에 따른 말뚝의 인발변위 및 탄성 압축량 계측을 위해 말뚝 선단부에 침하봉을, 말뚝 두부에 LVDT 를 설치하여 기준대에 고정하였으며, 말뚝의 깊이별로 설치된 변형률계 계측을 추가로 실시하였다. 그라우트 주입관(유입관 및 유출관 1조로 구성)은 총 2조를 배치하였으므로, 그라우트 이송관이 포스트그라우트유입부 부근에서 두 갈래로 나누어지도록 배관을 설계하였다.
- 문헌연구를 토대로 각종 포스트그라우팅 기법 중, 국내 풍화대소켓 말뚝 보강에 적합한 그라우팅 기법을 선정하고 장치설계 및 상세시공 계획을 수립하고자 한다. 다음으로 풍화암 근입대구경 현장타설 콘크리트말뚝 시공 현장을 선정하여 포스트 그라우트 시험시공을 실시한다. 마지막으로 선단 보강 말뚝, 그리고 인접한 미보강 말뚝에 대한 재하시험을 실시하고 그 결과를 비교분석함으로써, 말뚝 포스트 그라우팅의 효과를 정량적으로 검증해 보고자 한다.
- 것으로 확인되었다. 단층파쇄대 상의 기초 지지력 확보를 위한 대책으로 ① 풍화암 근입말뚝으로 설계하되 말뚝본수 증가, ② 말뚝 선단 보강 그라우팅으로 본당 설계지지력 증대, ③ 말뚝길이를 증가시켜 단층 파쇄대를 관통 하는 세가지 안에 대해 검토하였다. 최종적으로 안정성 및 시공성을 고려하여 ① 안(연암소켓 말뚝 9본 - 풍화암소켓 말뚝 20보 4x5배열로 설계변경)을채택하였다.
- 포스트그라우팅을 실시하지 않은 대조군으로 선정하였다. 두 시험말뚝은 말뚝이 근입되는 지반 조건이 유사하도록 인접시키되, 포스트그라우팅 말뚝의 고압 그라우팅 주입이 인접한 미보강말뚝의 지지력에 영향을 미치지 않도록 한 칸 건너서 선정하였다.
- Tube-a-mamhette 방식에서 대구경 말뚝일 경우 일반적으로 사용히는, 다수의 U 자형 유공관 형태로 장치를 삽입하게 되면 유공관의 개수만큼 그라우트 이송관이 필요하므로, 말뚝 길이가 길어질 경우 자재비가 증가할 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 그림 7에서 보는 바와 같이 그라우트 이송관(유입, 유출)을 2조만 설치하되, 선단부 유공관의 배열을 2중 원형으로 배열함으로써 말뚝의 전 면적을 커버하도록 조치하였다. 분사 노즐은 내측 유공관과 외측 유공관 공히 8개소를 설치하였고 노즐마다 고무팩킹을 설치하여 1방향 밸브의 역할을 하도록 조치하였다.
- 압력주입이 가능한 것으로 계산되었다. 따라서 포스트 그라우팅 압력은 IMPa 단위로 단계별로 주입하며, 최대주입압은 5MPa 로 제한하는 것으로 그라우트 주입계획을 수립하였다. 그라우팅 주입장비는 고압 분사 그라우팅(JSP) 장비를 전용하였다.
- 그라우트 주입관(유입관 및 유출관 1조로 구성)은 총 2조를 배치하였으므로, 그라우트 이송관이 포스트그라우트유입부 부근에서 두 갈래로 나누어지도록 배관을 설계하였다. 또한 그라우트 이송관의 주입부 및 유출 부에는 압력계를 설치하여 그라우트 주입시의 압력을 측정하도록 계획하였고, 유출부에는 체크밸브를 두어 압력주입이 가능하도록 조치하였다. 그라우팅장비는 고압 펌프, 교반기, 고압호스, 발전기, 수조 및 물차, 디지털 유량계 등으로 구성하였다.
- P17 말뚝(3on-PG) 의 경우 말뚝재하시험중 제하-재재하 곡선도 함께 나타내었다. 또한 말뚝 포스트그라우팅을 실시하게 되면, 그라우트 압력에 의해 선단지반이 압축되고, 압축된 공간이 그라우트재로 채워지는 것을 감안하여 P18 말뚝(PG) 의 선단하중-침하곡선을 수평이동한 그래프도 함께 도시하였다. 전술한 바와 같이, 스트레인게이지 분석 결과 포스트 그라우팅에 의해 말뚝체에 약 1.
- SPT 및 DCPT 공히 30cm 관입당 타격회수가 50회를 넘을 경우, 50타 추가 항타(최대 타격회수 100 회)를 수행하였다. 또한 말뚝의 지지층인 풍화암의 변형 특성 파악을 위해 말뚝 주면 깊이에 2회, 말뚝 선단 위치에 1회의 공내재하시험을 실시하였다. 직경 2m의 현장 타설 말뚝은 올케이싱 및 어쓰드릴(Earth Drill) 공법을병용하여 먼저 케이싱 오실레이터를 이용하여 임시케이싱을 십■입한 후 어쓰드릴 장비를 이용하여 굴착을 실시하였다.
- 상부 잔여 구간은 공벽 붕괴로 인해기 설치된 계측기의 망실 방지를 위해 잡석 채움을 실시하였다. 또한 시험말뚝 2본(No.17, No. 18) 모두 선단부에 양방향 재하장치(각각 일방향 30, 000kN, 40, 000 kN 급)를 십-입하여 말뚝 시공 완료 후 지지력 검증시험이가능하도록 조치하였다. 시추조사 및 현장시험 결과, 그리고 말뚝 설치심도를 그림 6에 함께 나타내었다.
- 시험시공을 실시하였다. 또한 포스트 그라우팅 말뚝, 그리고 인접한 미보강 말뚝에 대한 정재하시험을 수행하고 그 결과를 비교함으로써, 포스트 그라우팅이 현장타설말뚝의 축방향 지지력 증강에 미치는 효과를 정량적으로 검증하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
- 말뚝 설치 예정 위치의 중앙부에 시추조사(2공) 및 현장 강도 시험을 실시하였다. 시추조사는 말뚝의 설계 근입깊이 하부 최소 5m 이상 실시하는 것으로 계획하였으며, 한 공에 대해서는 추가시추를 실시하여 연암선을 확인하도록 하였다.
- 직경 2m의 현장 타설 말뚝은 올케이싱 및 어쓰드릴(Earth Drill) 공법을병용하여 먼저 케이싱 오실레이터를 이용하여 임시케이싱을 십■입한 후 어쓰드릴 장비를 이용하여 굴착을 실시하였다. 말뚝의 풍화암 근입깊이는 4D(8m)로 계획하였다 천공 완료 후 철근망 및 콘크리트 타설은 향후 터파기 및 푸팅 저면 위치를 고려하여 지표면 하부 6m 까지만 실시하였다. 상부 잔여 구간은 공벽 붕괴로 인해기 설치된 계측기의 망실 방지를 위해 잡석 채움을 실시하였다.
- 따라서 본 연구에서는 그림 7에서 보는 바와 같이 그라우트 이송관(유입, 유출)을 2조만 설치하되, 선단부 유공관의 배열을 2중 원형으로 배열함으로써 말뚝의 전 면적을 커버하도록 조치하였다. 분사 노즐은 내측 유공관과 외측 유공관 공히 8개소를 설치하였고 노즐마다 고무팩킹을 설치하여 1방향 밸브의 역할을 하도록 조치하였다. 또한 그라우트 이송관의 유입부와 유출부에는 체크 밸브와 압력계를 설치하였다.
- 말뚝의 풍화암 근입깊이는 4D(8m)로 계획하였다 천공 완료 후 철근망 및 콘크리트 타설은 향후 터파기 및 푸팅 저면 위치를 고려하여 지표면 하부 6m 까지만 실시하였다. 상부 잔여 구간은 공벽 붕괴로 인해기 설치된 계측기의 망실 방지를 위해 잡석 채움을 실시하였다. 또한 시험말뚝 2본(No.
- 시험을 실시하였다. 시추조사는 말뚝의 설계 근입깊이 하부 최소 5m 이상 실시하는 것으로 계획하였으며, 한 공에 대해서는 추가시추를 실시하여 연암선을 확인하도록 하였다. 풍화대 구간에 대해서는 표준 관입시험(SPT)과 함께 힌국형 타격콘관입시험(DCPT)을 실시하였다.
- 18 시험 말뚝은, 포스트그라우팅 후 지지력 증강효과 확인시험을 위해 말뚝 선단부에 양방향재하장치도 함께 설치되어야 하는 상황이었다. 이를 위해 철근케이지 하단부에양방향재하시험용 유압잭을 먼저 부착한 후, 양방향 재하시험 장치의 상판과 하판에 구멍을 내어 그라우트용이 송관 이 통과하도록 조치하였으며, 하판의 밑면에 철근망-선단 지반 접지용으로 설치한 까치발과 원형 유공관을 용접에 의해 부착함으로써 장치 설치를 완료하였다. 그림 8은 포스트그라우팅용 시험말뚝(Pile No.
- 또한 말뚝 포스트그라우팅을 실시하게 되면, 그라우트 압력에 의해 선단지반이 압축되고, 압축된 공간이 그라우트재로 채워지는 것을 감안하여 P18 말뚝(PG) 의 선단하중-침하곡선을 수평이동한 그래프도 함께 도시하였다. 전술한 바와 같이, 스트레인게이지 분석 결과 포스트 그라우팅에 의해 말뚝체에 약 1.8MPa 의 응력이 전달되며, 또한 PG 말뚝의 선단하중-침하곡선 역시 선단 하중 약 L8MPa 부근에서 기울기가 급격히 변화하는 것으로부터, PG 말뚝과 Non-PG 말뚝 곡선의 선단 하중이 약 1.8NPa 부근에서 교차하도록 그래프의 수평 이동을 실시하였다.
- 또한 말뚝의 지지층인 풍화암의 변형 특성 파악을 위해 말뚝 주면 깊이에 2회, 말뚝 선단 위치에 1회의 공내재하시험을 실시하였다. 직경 2m의 현장 타설 말뚝은 올케이싱 및 어쓰드릴(Earth Drill) 공법을병용하여 먼저 케이싱 오실레이터를 이용하여 임시케이싱을 십■입한 후 어쓰드릴 장비를 이용하여 굴착을 실시하였다. 말뚝의 풍화암 근입깊이는 4D(8m)로 계획하였다 천공 완료 후 철근망 및 콘크리트 타설은 향후 터파기 및 푸팅 저면 위치를 고려하여 지표면 하부 6m 까지만 실시하였다.
- 단층파쇄대 상의 기초 지지력 확보를 위한 대책으로 ① 풍화암 근입말뚝으로 설계하되 말뚝본수 증가, ② 말뚝 선단 보강 그라우팅으로 본당 설계지지력 증대, ③ 말뚝길이를 증가시켜 단층 파쇄대를 관통 하는 세가지 안에 대해 검토하였다. 최종적으로 안정성 및 시공성을 고려하여 ① 안(연암소켓 말뚝 9본 - 풍화암소켓 말뚝 20보 4x5배열로 설계변경)을채택하였다.
- 하중.침하곡선의 가로축을 말뚝의 직경으로 정규화한 후 재도시하였다(그림 13).
- 포스트 그라우팅 종료 후, 그라우트재의 강도 발현을 위해 약 2주가 경과된 시점에서 포스트 그라우팅 적용 말뚝(PG-pile, No. 18) 과 포스트그라우팅 미적용 말뚝 (Non-PG pile, No.17)에 대한 양방향 재하시험을 실시하였다. 그림 10~그림 11은 각각 17번 말뚝과 18번 말뚝에 대한 재하시험 결과 흐!중변위 곡선을 나타낸 것이다.
- 포스트그라우트가 말뚝의 선단지지거동에 미치는 영향을 보다 정량적으로 분석하기 위해, K3 말뚝과 Non-PG 말뚝의 선단.하중.
- 시추조사는 말뚝의 설계 근입깊이 하부 최소 5m 이상 실시하는 것으로 계획하였으며, 한 공에 대해서는 추가시추를 실시하여 연암선을 확인하도록 하였다. 풍화대 구간에 대해서는 표준 관입시험(SPT)과 함께 힌국형 타격콘관입시험(DCPT)을 실시하였다. SPT 및 DCPT 공히 30cm 관입당 타격회수가 50회를 넘을 경우, 50타 추가 항타(최대 타격회수 100 회)를 수행하였다.
대상 데이터
- 계획 주입압(5MI由) 대비 대용량(40MPa)의 장비를 사용한 이유는 국내에서 일반적으로 사용하는 단관 그라우팅용 펌프의 경우 장비의 최대용량이 대부분 5MPa 미만이기 때문어}, 최대 계획주입압(5MPa) 하에서 일정시간동안 압력을 유지하는 것이 불가능했기 때문이다. 그라우트 주입재는 일반 포틀랜드 시멘트를 물-시멘트비 70%로 배합하는 것으로 계획하였다. 참고로, 물-시멘트비 70%은 기성 매입 말뚝 시공 시 선단고정액 기준으로 많이 적용되며(단, 주택공사의 경우 W/C 비 83%로 규정), 공시체 강도는 약 10~ 15MPa 정도로 보고되고 있다.
- 그림 4에서 보는 바와 같이 비대칭 사장교의 주탑 기초는 암반지지 직접기초 형식을 선정하였으며, 접속교기초로는 기반암(연암 또는 보통암)이 20m 내외의 심도에서 출현하므로 연암소켓 대구경 현장 타설 말뚝기초 형식(직경 2m, 3×3 배열)을 채택하였다.
- 본 연구의 대상은 풍화대소켓 현장타설말뚝이므로, 대상 현장 선정시 풍화대소켓 대구경 현장 타설 말뚝의 시공이 예정되어 있으며 실규모 말뚝재하시험이 반영되어 있는 현장을 선정하였다. 그림 4는 포스트 그라우팅 시험시공 현장으로 최종 선정된, 행정중심복합도시 금강2교 현장의 종단면도 및 대략적인 지층조건을 나타낸 것이다.
이론/모형
- 포스트그라우팅의 주입방식은 시공성 및 경제성을 고려하여 Tube-a-manchette 방식을 선정하였다. Tube-a-mamhette 방식에서 대구경 말뚝일 경우 일반적으로 사용히는, 다수의 U 자형 유공관 형태로 장치를 삽입하게 되면 유공관의 개수만큼 그라우트 이송관이 필요하므로, 말뚝 길이가 길어질 경우 자재비가 증가할 우려가 있다.
성능/효과
- (1) 재하시험 결과, 말뚝 변위 1cm 침하 기준 허용선 단지 지력은 Non-PG 말뚝의 경우 390ton, PG 말뚝의 경우 84어on으로 포스트그라우팅에 의해 선 단지 지력이 약 118% 정도 증가하였으며, 말뚝직경의 1% 침하(2cm) 기준 허용선단지지력은 Non-PG 말뚝의 경우 700ton, PG 말뚝의 경우 l, 200ton으로 포스트 그라우팅에 의해 선단지지력이 약 71% 정도 증가하는 것으로 나타났다.
- (2) 선행하중(PG 압력) 까지는 PG 말뚝의 선단 하중-침하곡선의 기울기가 Non-PG 말뚝의 선단 하중-침하곡선의 기울기에 비해 4배 정도 증가하였으며, 따라서 동일침하량 하에서 PG 말뚝이 일반말뚝 대비 수배 이상 큰 지지력을 발휘할 수 있을 것으로 기대된다.
- (3) PG 말뚝 하중침하-곡선의 초기 기울기는 Non-PG 말뚝의 제하-재재하 곡선의 기울기와 매우 유사한 것을 확인하였다. 또한 PG 말뚝과 Non-PG 말뚝의 초기 기울기비는 공내재하시험의 탄성계수와 변형계수 비와 유사하였다.
- (4) 선행하중饵G 압력) 이후 PG 말뚝 곡선의 기울기는 Non-PG 말뚝 곡선 기울기에 비해 다소 증가하는 것을 확인하였다. 따라서 포스트그라우팅은 말뚝 선단 지반의 선행재하 효과 이외에 말뚝의 선단 지지면적을 확장시키는 효과도 있을 것으로 추정된다.
- PG 말뚝과 Non-PG 말뚝의 선단하중-침하곡선 비교분석 결과 선행하중(PG 압력) 까지는 PG 말뚝의 선단하중-침하곡선의 기울기가 Non-PG 말뚝의 경우 112kPa/mm, PG 말뚝의 경우 457kPa/mmS 약 4배 정도 증가한 것을 알 수 있다. 圧한 PG 말뚝의 선단하중침화곡선의 초기 기울기는 Non-PG 말뚝의 저]하-재재하 곡선의 기울기와 매우 유사한 것을 그림 13으로부터 확인할 수 있다.
- 확인하기 위함이었다. 그러나, 1단계 주입 완료 후 청수 세척시, 내측 주입관(그림 7의 작은 원형 유공관 부분)이 막혀 유출관측으로 유출되지 못하는 것을 확인하였다. 또한 외측 주입관에 대해 2단계 주입을 실시하였으나, 그라우트 유량계의 유입유량이 더 이상 증가하지 않는 것으로부터, 내 .
- 그림 12 및 표 1에서 보는 바와 같이, 말뚝 변위 1cm 침하 기준 허용선단지지력은 Non-PG 말뚝의 경우 390 ton, PG 말뚝의 경우 840ton으로 포스트그라우팅에 의해 선단지지력이 약 118% 정도 증가하였으며, 말뚝 직경의 1% 침하(2cm) 기준 허용선단지지력은 Non-PG 말뚝의 경우 700ton, PG 말뚝의 경우 l, 200ton 으로 포스트 그라우팅에 의해 선단지지력이 약 71% 정도 증가하는 것으로 나타났다.
- 따라서 포스트그라우트 말뚝 시공 완료 후 사용 하중 재하시 주면지지거동은 부(-)의 잔류 응력을 극복한 후 정(+)의 주면마찰력의 발현으로 전환되므로, 그림 2(2)에서 보는 바와 같이 겉보기 주면마찰력이 미보강 말뚝의 주면마찰력에 비해 증가되는 효과가 있다.
- 또한 말뚝 선단부 지반에 대해 수행한 공내재하시험결과 변형계수(initial modulus)와 탄성계수(unloadingreloading modulus)의 비 역시 약 3.4 정도로, 포스트 그라우팅에 따른 말뚝 하중-침하곡선의 기울기 증가비(약 4.1)와 유사한 것을 확인하였다. 그 이유는 공내재하시험은 방사방향으로, 선단그라우팅은 연직방향으로 압력을 가한다는 점을 제외하고는 공학적으로 그 기작이 동일하기 때문으로 판단된다.
- 그 이유는, Cyclic Test 의 경우, 1 cycle 하중 재하시 선단 지반이 압축되므로 2 cycle 하중 재하시 재재하 곡선의 기울기는 증가하게 되는 것으로 판단된다. 마지막으로 선행흐WG 압력) 이후 PG 말뚝 곡선의 기울기는 Non-PG 말뚝 곡선 기울기에 비해 다소 증가하는 것으로부터, 포스트 그라우팅이 선단 면적을 증대시키는 효과도 있는 것으로 추정되었다(그림 2 참조).
- 7mm가 발생하였다. 즉 동일 하중에서 포스트 그라우팅 적용말뚝의 선단침하량이 포스트그라우팅 미적용 말뚝의 선단침하량에 비해 상당히 감소된 것을 확인하였다. 한편, 주면지지력-주면변위 곡선은 포스트 그라우팅 여부에 관계없이 유사한 경향을 보였다.
- 그라우팅장비는 고압 펌프, 교반기, 고압호스, 발전기, 수조 및 물차, 디지털 유량계 등으로 구성하였다. 포스트그라우트 장비 및 그라우팅 중 계측장비 셋팅 완료 후 유출관의 밸브를 연 상태로 유입관으로 먼저 청수를 주입히-여 주입관을 세척하였으며, 그 상태에서 지속적으로 그라우트재를 주입하여 유출부로 그라우트재가 유출되는 것을 확인하였다. 이후 유줄부의 밸브를 닫은 후, 단계별 압력주입을 실시하였다.
- 한편, 대안설계 상세 지반조사 중 접속교 P1 교각 위치(그림 4에서 직사각형으로 표시)에 단층파쇄 대가 존재하는 것으로 확인되었다. 단층파쇄대 상의 기초 지지력 확보를 위한 대책으로 ① 풍화암 근입말뚝으로 설계하되 말뚝본수 증가, ② 말뚝 선단 보강 그라우팅으로 본당 설계지지력 증대, ③ 말뚝길이를 증가시켜 단층 파쇄대를 관통 하는 세가지 안에 대해 검토하였다.
후속연구
- 알려져 있다. 그러나 공법 적용을 위한 공정이 비교적 복잡하고 추가 비용이 소요(추가천공, 시료확인, 고압수 적용 등)되며, 본 연구의 주 타겟인 풍화대 지반의 경우 고압수에 의해 원지반이 오히려 교란될 가능성이 있다. 국내에서도 이 방법과 유사하게 그라우트 이송 장치를 설치한 후 선단그라우팅을 실시한 사례가 몇 건보 고되고 있으나, 그라우팅 전 고압수를 적용하여 굴착 슬라임을 제거하거나 압력 50bar(5MPa) 내외의 고압 그라우팅을 적용한 사례는 아직 없으며, 단지 5-10 bar 정도의 상대적으로 저압, 또는 중력식 그라우팅으로 천공 홀을 메우는 정도로 시공되었다.
- 말뚝 허용침하량의 함수로 나타낼 수 있다. 단, 식 (4)는 사질토 지반에 근입된 포스트그라우팅 말뚝의 재하 시험 결과로부터 도출된 식이기 때문에, 본 연구의 목적인 풍화대 지반의 경우에 대해서는 직접적으로 적용흐]기가 어려우며, 국내 풍화대 지반에 적합한 설계기준의 도출을 위한 연구가 시급한 것으로 사료된다.
- 따라서, 만약 일반 말뚝 재하시험시 Cyclic test를 실시하거나, 공내재하시험을 실시한다면 PG 말뚝의 하중-침하 거동을 추정하는 것이 가능할 것으로 사료되며, 본 연구진에서는 이를 위한 추가자료 수집을 진행중에 있다.
- 따라서, 만약 일반 말뚝의 선단지지거동과, 풍화암 근입부의 강도 및 변형특성을 알 수 있다면, PG 말뚝의 지지 거동 추정이 가능할 것으로 사료된다. 말뚝 포스트 그라우팅은 말뚝 지지력 증강으로 인한 기초 물량 감소 측면에서, 풍화대에 근입된 대구경 현장타말뚝의 포스트 그라우팅 공법은 그 실용화 가능성이 충분하며, 경제적인 파급효과도 적지 않을 것으로 판단된다.
- 또한 외측 주입관에 대해 2단계 주입을 실시하였으나, 그라우트 유량계의 유입유량이 더 이상 증가하지 않는 것으로부터, 내 . 외측 유공관의 노즐이 모두 막힌 것을 확인하고 2단계 주입을 종료하였다 2차 주입이 실패한 이유는 감압시 노즐을 통해 외부의 액상화된 토사가 관 내측으로 역류했거나, 1단계 - 2단계 주입의 시간차로 인해 그라우트재의 초결이 또는 재료 분리 현상이 발생하였을 가능성이 있으나, 보다 명확한 원인 분석을 위해서는 추가조사가 필요할 것으로 생각되었다. 그림 9는 1차 그라우트 주입중 시간에 따른 그라우트압력, 압력단계별 누적 주입량, 말뚝의 깊이에 따른 계측변형률을 도시한 것이다.
- 한편, 그림 9(a)의 그라우트압력-시간 그래프에서 알 수 있듯이 주입압을일정값으로 조절하거나 일정압으로 장시간 유지하는 것이 매우 어려웠는데, 가장 큰 원인은 주입압에 비해 과다하게 용량이 큰 펌프를 사용했기 때문인 것으로 판단되었다. 정밀한 주입압 조절 및 일정 주입압의 유지를 위해서 향후 Bypass module 등의 주입압 조절징-치를 추가로 설치하고, 적정 용량(적정 압력과, 시간당 적정 토출량)을 가지는 주입장치로 변경하는 것을 고려중에 있다. 그림 9(b)는 주입단계별, 깊이에 따른 변형률의 변화양상을 나타낸 것으로, 주입압이 클 수록, 또한 게이지 설치 위치가 말뚝 선단부에 가까울 수록 말뚝에 큰 응력이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
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