주입재의 겔타임과 주입율이 주입효과에 미치는 실험적 평가 연구

초록

주입공법은 새로운 주입재의 개발과 주입방법에 따라 그 이용범위가 확장되고 효과 및 시공 중의 안정성을 확보하고 지반침하를 억제하여 인접구조물에 대한 피해를 방지하기 위해 많이 이용되고 있다. 또한 터널 공사에서는 굴진부위 지반의 보강과 침투유량을 감소시키고 댐 공사에서는 주로 차수벽 형성을 주목적으로 사용하고 있다. 한편 댐 그라우팅, 터널 배면 그라우팅 등에 적용되어 온 시멘트 그라우팅은 시멘트 현탁액을 펌프로 압송하여 지반 내에 고결시키는 것을 말하며, 이 때 시멘트와 물은 수화 반응을 일으켜 sol로부터 Gel화 되는데 Gel-time은 온도에 따라 다르나 대략 수도-수분이며, 연속적으로 압송할 경우에는 주입가능한 공극이 막히지만 않는다면 시멘트 그라우트의 고결범위도 무한히 커지게 된다. 주입공법은 임의 대상토의 물리적 특성에 맞춰 주입재의 선정과 침투능력의 문제, 그리고 겔타임이나 점성에 따른 고결성의 변화 등에 대한 검토가 필요하다. 그러나 주입공법이 국내에서 수십년동안 사용되어온 반면 주입의 효과 등에 대한 검토없이 시공된 것이 사실이다. 이제 20년 이상 쓰여온 주입공법들에 대한 주입시험 및 시공경험과 지식을 바탕으로 새로운 개념을 정리하고 앞으로 사용될 공법들에 대한 평가기준의 마련이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 geo-time 및 주입율에 의한 약액주입의 주입효과를 검증하고 주입재가 토입자 간극을 충진하는데 있어, 주입재의 주입율(%)과 겔타임(sec)이 주입효과에 미치는 영향을 p-q-t chart 분석 및 투수계수(k), N치 변화에 의해 규명해 보고자 한다.