암반으로 주입시 암석별 공극형태, 주입압력과 주입량, 주입재의 표면누출과 cap concrete 타설에 관하여

가. 암석과 공극

암반 주입은 지반내 대소 구조대, 공동 등을 현탁액등으로 채우는 공법이므로 구조물의 특성과 주입대상암반의 구조적인 성질에 따라 적절한 시공 방법을 선택하게 된다. 주요 암석별 공극과 구조대의 일방적인 특성은 다음과 같이 열거할 수 있다. 그러나 원칙적으로 암반은 균질성 물체가 아니므로 현장에서는 암종과 무관하게 사전조사를 통하여 시공목적에 맞도록 적절한 주입계획을 세워야 할 것이다.

<표 9.2-9> 암석별 공극형태와 착안사항

화성암	용암	현무암	가장 곤란한 투수문제가 일어나는 가능성이 있고 많은 경우 수밀적이여서 처리의 필요성을 느끼지 않는다.
		석영조면암 (유문암), 안산암	모두 여러 형의 공극을 지닐 수 있으나 일반적으로 현무암보다 수밀적이다.
	응괴암	응회암	고결도에 따라 그라우팅을 받아들이는 정도가 광범위하게 변화, 충분히 고결한 것은 딱딱하여 틈새가 나타나지 않는다. 공상공극을 나타내는 일도 있지만 미립자로 충진되어 있는 것이 많다.
		집회암	고결도에 따라 그라우팅을 받아들이는 정도가 광범위하게 변화
	관 입 화성암	화강암 각섬석 반려암	풍화하지 않는 때는 암석 중에서 가장 강한 괴상이고 가끔 깊게 풍화되어 관입암의 공극은 틈새기 전단면, 단층에 관련한 평면상의 것이 많다. 심하게 변성된 관입암에 있어서는 모래 또는 점토상이다.
퇴적암	사암 역암		고결정도가 낮으면 공상공극을 갖는 경우가 있다. 충분히 고결하여 있는 경우는 이음매나 성층면을 갖는다.
	혈암(셰일)		부드러우며 경암 보다는 공극이 적고 점토혈암에는 건조수축에 의한 가는 균열이 있다. 경한 혈암은 가는 균열이 발생하지 않는다.
	석회암 돌로마이트		연한 것은 공상공극이 존재하고 경한 것은 다른 모양의 공극이 나타난다.
변성암	편마암, 편암, 판암(슬레이트),천매암, 규암, 대리암		가장 심한 것은 제외하고는 평판상 공극이 나타나고 대리석은 본질적으로 보다 경한 석회암과 같은 모양의 공극을 나타낸다.

나. 주입압력과 주입량

마. 주입재의 표면누출과 cap concrete 타설

압력주입시 주입재는 암반 균열부, 상부성토층 연약부, 주입공 외부벽면 등을 통하여 누출되기가 쉽다. 때문에 통상 암반 그라우팅시는 주입재의 탈출을 방지하고 주입압력을 효과적으로 제어하기 위하여 암절취면에 cap concrete를 타설한다. 그러나 일부 터파기 구간에 신선한 암반이 노출되지 않거나 cap concrete를 타설할 수 없을 정도로 경사가 급한 경우 또는 소정의 주입압의 가할 수 있는 상재하중이 필요한 경우, 현장공정 관리상 불가피한 경우에는 니플설치나 성토후 주입을 하기도 한다. 성토상에서의 그라우팅 시공은 공기단축, 암반과 성토면과의 접착효과 증대, 성토층의 취약부 보강 등의 긍정적인 면이 있으나, 점토부 천공 및 시공비용이 추가되고 압력주입시 성토부를 파손시킬 우려가 있으며 주입효과를 육안으로 관찰할 수 없는 점등의 결점이 많아 근래에는 가급적 cap concrete를 타설 후 주입하고 있다. cap concrete 타설의 가장 큰 이점은 육안으로 현장시공 상태의 확인과 누출 등의 대응이 용이한 점 등인 반면 콘크리트와 암반이 완고하게 접착될 수 있을 만큼 암반 절취면의 상태가 좋아야 한다는 제약도 가지고 있다.

 

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