커튼그라우팅의 시공순서와 방법

시공순서

시험그라우팅에서 결정한 공의 패턴 또는 미리  계획된 공 간격에 의해 지반계량이 목표치에 도달할 때까지 중간내삽법으로 시공함이 가장 좋은 방법입니다.

 

수압시험의 자료와 시멘트 주입량을 비교하면서 시공을 진행하면 지반의 개량정도를 파악할 수 있어서 계획대로 시공을 시켜야 할지 아니면 공 간격을 더 조밀하게 보완시공해야 할지 또는 계획된 공을 생략할 수 있는지를 판단할 수 있기 때문입니다.

중간내삽법을 단계별 그라우팅에 적용하는 경우를 예를 들어보면 그림과 같습니다.

 

하향식 그라우팅 중간내삽법

 

3단계로 계획된 하향식 그라우팅에서 인접한 1차 공을 2단계까지 주입을 완료한 후에 그 사이에 있는 2차 공의 1단계 천공을 시작토록 합니다.

그다음에 1차공을 3단계까지 주입완료후 2차공의 2단계를 천공하며 3차 공의 최정부 단계를 천공합니다.

 

이와 같은 방법을 적용하면 공사의 진행도 빨라지며 앞 단계에서 확인된 투수성과 주입개량정도를 파악할 수 있으므로 나중에 착수하는 공의 천공 심도나 공수를 생략할 수 있어 공사비를 절감할 수 있습니다.

상향식 그라우팅에는 2차 공을 천공하기 이전에 1차공의 천공주입을 완료하며, 3차공을 천공하기 이전에 2차공을 완료해야 합니다.

 

내삽법에 의한 그라우팅 작업은 천공장비와 주입장치를 여러 번에 걸쳐 투입-철수하는 번거로움이 있고 투입-철수 비용을 공사비에 반영하여야 하는 문제점이 있습니다.

그러나 이동이 편리한 트랙이 달린 천공기(일명 트랙드릴)를 사용하면 기동성이 뛰어나 시간절약을 할 수 있으므로 공사비를 절감할 수 있습니다.

 

그리고 공간의 내삽법 적용에는 혼란이 없으나 단계별 그라우팅 때의 내삽법 적용에는 혼란이 있을 수 있으므로 현장책임기술자나 공사감독은 작업 전에 현장 기능기술자들에게 각자 맡아서 해야 할 일을 분명히 지시하여야 합니다.

현장에 현황판을 비치하여 기계별, 업무별로 해야할 일을 게시해 두는 것도 좋은 방법입니다.

 

전체적인 작업 진행현황도를 작성하여 누구든지 작업의 진행상황을 알아볼 수 있도록 해야 합니다.

설계 평면도와 종단도에 천공주입이 완료된 구간이나 공, 수압시험 완료여부, 주입량, 주입 횟수, LU값, 천공수의 누수위치, 주입재 누출지점등 현장에서의 작업환경과 모든 정보를 기록하면 작업지시 때 유용하며 지반이 개선되어가는 정도를 파악할 수 있습니다.

 

커튼그라우팅의 1차 공의 간격은 가능한 한 규칙적이어야 하고 단순화하여야 작업에 혼란이 없습니다.

차공의 간격이 너무 좁으면 지질구조대가 연결되어 경우에 따라서는 주입의 질이 나쁜 영향을 미치며 주입량의 적정한 평가에도 혼란이 오게 마련입니다.

반대로 1차공의 간격을 너무 넓게 잡아 최종공이 6차 공, 7차 공까지 가도록 해서도 안됩니다.

 

공 간격이 2.5m로 되어 있을때는 1차 공 간격을 10m로 잡아 3차 공이 최종 주입공이 되도록 하고 공간격이 2.0m로 되었을 때는 8m로, 공간격을 3.0m로 예상했을 때는 12m로 결정하는 것이 좋습니다.

그러나 투수성이 낮으며 공과 공 사이의 연결성이 빈약하다고 판단되면 1차공 간격을 6m로 정해도 됩니다.

 

내삽법 순서

 

결론적으로 내삽법의 최종공이 3차공이 되도록 하고 최종공까지 시공하였음에도 목표로 하는 주입개선 효과를 이루지 못하였을 때는 부분적으로 4차, 5차 공을 추가토록 하면 작업이 단순화될 수 있습니다.

2~3열의 주입공을 4~5차에 걸친 내삽법으로 시공한 사례도 있습니다.

결국 현장의 작업조건, 주입열 수, 주입길이, 터파기 계획 등을 검토하여 시공순서를 결정해야 합니다.

 

최종공의 간격을 시방서에 명기하고 이를 꼭 지키도록 하면 마지막으로 철저히 주입하여야 할 위치를 벗어나는 경우가 있을 수 있습니다.

그러므로 합리적인 지시라고 볼 수는 없습니다.

 

또한 공이 거의 붙어버릴 정도로 내삽공을 뚫는 것은 좋은 방법이 아닙니다. 따라서 계획대로 시공을 하여도 만족할 만한 개선효과가 없다고 해서 약 0.75m의 공 간격까지 줄여나간다고 효과가 있는 것이 아니므로 다른 열에서 또는 약간 비켜난 인접한 위치에 추가공을 뚫어 주입하는 것이 효과적입니다.

 

이렇게 하면 주입재가 완전하게 침투되지 않아서 다소 불량한 상태이지만 커튼차수벽 폭이 넓어지는 효과가 있기 때문입니다.

미세한 절리틈 때문에 주입재 침투가 잘 되지 않는다고 판단되면 초미립자 시멘트나 약액을 사용하는 방법도 고려되어야 합니다.

 

커튼그라우팅을 내삽법과 단계별로 심도의 차이를 주는 단차로 계획하는 이유는 양질의 시공과 경제적인 공사가 되도록 하기 위함입니다.

즉 불필요한 구간의 천공을 줄이며 시공과정에서 확인되는 불량한 부분을 중점적으로 주입할 수 있고 깊은 심도구간에서는 높은 주입압력을 적용할 수 있어 주입재의 침투거리가 멀리까지 미치기 때문입니다.

 

실제 기초지반의 상태는 기본조사, 실시설계를 위한 정밀조사 과정에서 세밀하게 조사되는 것이 아니고 시공과정에서 자세히 확인되므로 그라우팅 설계는 변경될 수 있는 가능성이 다른 공사에 비해 대단히 큽니다.

따라서 설계서와 시방서에는 공사감독의 재량으로 공이 간격, 시공구간, 천공 심도 등을 현장여건에 따라 조정할 수 있는 권한을 줘야 합니다. 

 

설계개념은 1차 공을 계획된 커튼차수벽 하한심도인 4단계까지 천공주입하며 2차 공도 계획된 심도인 3단계까지만 시공하는 것입니다.

그러나 1차 공의 시공과정에서 기초지반의 상태가 양호한 것이 확인되었다면 시공심도를 줄여야 하고, 1차 공에서 주입누수가 누수되거나 주입량이 많았던 심도가 확인되었다면 당연히 연장 시공되어야 할 것입니다.