투수계수 이방성을 고려한 수평 약액 그라우트 구근의 침투 유효 반경에 관한 수치해석적 연구

백승훈; 주현우; 권태혁; 한진태; 이주형; 유완규

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저자정보: 백승훈 (한국과학기술원) 주현우 (한국과학기술원) 권태혁 (한국과학기술원) 한진태 (한국건설기술연구원) 이주형 (한국건설기술연구원) 유완규 (한국건설기술연구원)

저널정보: 한국지반공학회 한국지반공학회논문집 한국지반공학회논문집 제36권 제11호

발행연도: 2020.11

수록면: 149 - 156 (8page)

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약액 그라우팅은 지반의 강도 증진 및 차수 공법에 성공적으로 이용되어 왔으나, 그라우트의 유동은 지층의 투구계수 이방성에 크게 영향을 받는다. 따라서, 본 연구에서는 전산 유체 역학법을 이용하여 투수계수의 이방성이 수평약액 그라우팅의 유효 반경에 미치는 영향을 알아보았다. 먼저 수평 방향 약액 주입 시뮬레이션을 위하여 공극 매질내 2상 점성 유체의 유동을 모델링하였고, 경화에 따른 확산과 점성 변화 또한 고려했다. 수치해석 결과, 투수계수의 이방성으로 인해 그라우트 구근의 형태가 타원체로 발달했고, 용해에 따른 확산 때문에 그라우트 구근의 모서리로 갈수록 공극내 그라우트 포화도가 점진적으로 감소했다. 이 결과를 바탕으로 10, 50, 90의 임계포화도를 설정하여 그에 따른 수평 방향 및 수직 방향 유효 반경을 산출하였다. 또한, 0.01 - 100의 수평·수직 방향 투수계수비에 따른 유효 반경을 산출하여 회귀식을 개발했다. 본 연구 결과는 투수계수 이방성을 가진 지층의 특성을 이용한 보다 효율적인 약액 그라우트 주입 전략 계획에 기여할 것으로 기대한다.

#Effective radius #Permeability anisotropy #Permeation grouting #Two-phase Darcy's model

참고문헌 (11)

참고문헌 신청

Benmokrane, B., Chennouf, A., and Mitri, H.S. (1995), “Laboratory Evaluation of Cement-based Grouts and Grouted Rock Anchors”, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, Vol.32, No.7, pp.633-642.

Celik, F. (2019), “The Observation of Permeation Grouting Method as Soil Improvement Technique with Different Grout Flow Models”, Geomechanics and Engineering, Vol.17, No.4, pp.367-374.

Chun, B.S. (1986), “Fundamental Study for Vertical Fracturing Pressure of Impervious Soil”, Journal of Korean Society of Civil Engineers, Vol.6, No.3, pp.43-51.

Chun, B.S. (1990), “A Study on Mechanism of Hydrofracturing in Gelled Sandy Ground”, Journal of Korean Society of Civil Engineers, Vol.10, No.4, pp.133-140.

Chun, B.S., Do, J.N., Sung, H.D., and Lim, J.H. (2006), “A Study on the Reinforcement and Environmental Impact of LW Injection”, Journal of Korean Geo-Environmental Society, Vol.7, No.6, pp.121-131.

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