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S.G.R 주입율 계산법
S.G.R 차수 공법에서 시멘트 주입량 계산법은 지반의 차수 성능과 보강 효과를 확보하는 데 중요한 요소입니다. 일반적으로 주입량은 설계 주입율(kg/㎡), 주입 범위(m²), 주입 공극률(%) 등을 고려하여 결정됩니다.
📌 ① 기본 계산식
시멘트 주입량(㎏) = 설계 주입률(㎏/㎡) × 주입면적(㎡)
- 설계 주입률은 지반 종류와 설계목적(차수 또는 지반보강)에 따라 설정됩니다.
📌 ② 지반 종류에 따른 표준 설계 주입률 (일반적 기준)
지반 종류주입 목적설계 주입율(kg/㎡)| 토사·모래층 | 차수 | 30 kg/㎡ 이상 |
| 토사·사력층 | 보강 | 0 ~ 30 kg/㎡ |
| 풍화암층 | 보강 및 차수 | 20 kg/㎡ 내외 |
현장 상황에 따라 실제 적용량은 달라질 수 있으며, 사전 현장 시험을 권장합니다.
📌 ③ 실제 시멘트 주입량 계산 예시
예시 조건
- 주입 목적: 차수
- 지반 조건: 모래층
- 설계 주입율: 30 kg/㎡
- 주입 면적: 50㎡
계산 과정
시멘트 주입량=30 kg/㎡×50㎡=1,500 kg\text{시멘트 주입량} = 30\text{ kg/㎡} \times 50\text{㎡} = 1,500\text{ kg}따라서 총주입량은 1,500 kg입니다.
📌 ④ 공극률(공극량)에 따른 주입량 계산 방법
보다 정밀한 계산이 필요할 경우, 지반의 공극률을 이용한 방법을 사용합니다.
공식
시멘트 주입량(㎏)=지반공극량(㎥)×시멘트밀도(㎏/㎥)×시멘트혼합비율\text{시멘트 주입량(㎏)} = 지반 공극량(㎥) × 시멘트 밀도(㎏/㎥) × 시멘트 혼합비율- 일반적 시멘트 밀도: 1,400 kg/㎥ 내외
- 시멘트 혼합비율: (물 : 시멘트 = 1:1 ~ 1:2) ⇒ 일반적으로 시멘트 비율 50~67%
예시 조건
- 지반 공극률: 30%(0.3)
- 주입 범위 부피: 10㎥
- 시멘트 밀도: 1,400 kg/㎥
- 혼합비율: 물:시멘트=1:1 (시멘트 비율 50%)
계산 과정
- 주입할 공극량 = 10㎥ × 0.3 = 3㎥
- 시멘트량 = 3㎥ × 1,400 kg/㎥ × 0.5 = 2,100 kg
이 방법은 지반의 상태에 따라 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.
📌 ⑤ 시멘트 주입 시 고려사항
- 주입 압력 관리 (3~10MPa 유지 권장)
- 주입 속도 조절 (급격한 주입 속도는 비효율적임)
- 혼합재 선정 (초미립자 시멘트 등)
이 방법을 토대로 현장 특성을 고려해 주입 시험을 실시한 뒤 최적의 주입량을 최종 확정하는 것이 바람직합니다.
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