1. 서 론
2. VvJet 그라우팅 공법 및 성능
3. VvJet 현장 시험 시공 및 적용성 평가
3.1 현장 시험 개요
3.2 시험 결과 및 적용성 평가
3.3 시험 결과 분석
4. 수치해석
4.1 N치별 벽체 최소 근입깊이 산정
4.2 수치해석 모델링
4.3 수치해석 결과
5. 결 론
1. 서 론
도심지 지하개발이 대심도화 됨에 따라 강원 양양 등 최근 발생되고 있는 지하굴착 현장의 지반침하 및 붕괴사고는 지반강도뿐 아니라 지하수 유출이 상당한 원인이 되고 있다(Seong, 2009). 따라서 도심지 또는 해안인근과 같은 연약지반에서 굴착공사 시 사전에 설치되는 차수벽의 성능을 대폭 개선하고, 나아가 토압지지와 지하수 차수기능을 동시에 가진 자립식 흙막이 벽체를 시공 할 수 있는 초고압 분사 장치 개발의 필요성이 요구된다(Sim and Joo, 2000). 이러한 필요성으로 인해 그라우팅 공법을 통한 자립식 흙막이 벽체 형성과 공법의 시공성, 경제성, 안정성을 개선하기 위한 다양한 접근과 연구가 많이 이루어지고 있다. 자립식 흙막이 벽체와 관련된 연구는 Kim et al.(2023)의 직교반혼합처리(V-DCM) 공법으로 시공되는 시멘트고화처리 연속벽체를 활용한 자립식 흙막이 공법의 다양한 시공 조건을 고려하여 수치해석을 수행한 연구가 있으며, 이는 자립식 흙막이 공법이 가설 구조물 중에서도 구조적 안전성을 높이는 데 기여할 수 있음을 확인하였고, 특히 건설현장에서 빈번하게 발생하는 안전사고를 예방할 수 있는 가능성을 제시하였다. 자립식 벽체 형성 및 지반보강을 위한 그라우팅 공법에 관해서도 다수의 연구가 수행되었다. 그라우팅 공법은 크게 약액주입공법(LW, SGR, MSG 등)과 고압분사 주입공법(JSP, RJP, SIG 등)으로 구분되며 약액주입공법은 차수효과는 있으나 지반의 강도 증대를 기대하기 어려워 붕괴되는 사례가 보고되고 있기 때문에 이런 경우에는 고압분사 주입공법이 적용되고 있다(Sim and Joo, 2000). Yun et al.(1996)는 고압분사주입공법을 이용하여 가설 흙막이벽 배면 지반에 시공된 지반 개량체의 보강 효과와 차수 효과를 검토하였다.
한편, 기존 고압 그라우팅 공법으로 벽체를 형성하는 경우 대부분 원형 개량체를 형성하기 때문에 개량체 간 누수 발생, 경제성 문제, 공법 간 직경 및 폭 차이로 인한 혼란 등의 문제점이 존재한다(Shin et al., 2005). 본 연구에서 논의할 사각 제트 그라우팅 공법 중 하나인 수직진동 제트 그라우팅 공법(Vertical vibrating Jet Grout, 이하 VvJet 그라우팅)은 앞서 언급된 문제점을 해결할 수 있는 공법이다. 이 공법은 지반절삭 및 주입과정에서 수직진동을 도입함으로써 기존 제트 그라우팅 장치의 절삭력 및 약액 주입거리 향상, 사각 개량체를 형성하여 불필요한 그라우팅 면적을 축소하고 재료 낭비를 줄이는 것이 가능하므로, 기존에 문제 되었던 경제성을 개선하고 설계와 시공의 효율성을 높이는 것이 가능할 것으로 기대할 수 있다. 그러나 VvJet 그라우팅 공법를 활용한 안정적인 자립식 흙막이 벽체 형성과 관련된 연구 및 현장시험은 아직 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 VvJet 그라우팅 공법의 물리적 특성과 현장 적용성 평가를 수행하고 굴착 심도별 최적 벽체 두께를 수치해석을 통해 분석하고자 하였다. 이를 위해 현장 지반조사와 VvJet 그라우팅 공법을 이용해 벽체를 형성하는 시험 시공 과정을 수행하였다. 또한 형성된 벽체에서 채취된 코어와 실제 시공현장을 고려한 공시체를 제작하여 양단자유단 공진시험, 일축압축시험(Uniaxial Compressive Stength, 이하 UCS)을 통해 실제 시공 시 벽체의 강도 및 물리적 특성을 평가하였다. 앞서 진행된 시험을 기반으로 수치해석을 진행하여 안정적인 굴착 심도별 최적 벽체 두께를 산정하였다.
2. VvJet 그라우팅 공법 및 성능
수직진동 제트 그라우팅 공법(Vertical vibrating Jet Grout, 이하 VvJet 그라우팅)은 19.61~58.8MPa 정도의 물과 공기를 일정 방향으로 초고압 분사시키고, 바이브로 해머의 상하 수직진동의 횡파(운동에너지)에 의해 지반을 파괴, 절삭하여 사각벽체형 개량체를 지반 중에 형성시키는 보다 진보된 고압분사공법이다. 이 공법은 토출압력이 대기압의 200배에서 600배 정도의 초고압력의 유체로 구성된 제트분류의 에너지로 지반을 파괴, 절삭시켜 형성된 공간에 경화재를 분사해 벽체형 개량체를 형성시킨다. 주입재료는 시멘트계이며 절삭방법은 초고압경화재와 공기를 사용한다. 종래 고압분사공법은 지중에 형성된 개량체가 원형으로 중첩되는 불필요한 면적이 많이 발생하여 비경제적이나 VvJet 공법은 재료 낭비 없이 사각벽체형 개량체를 형성하여 시공 공수가 줄어 공사기간 단축의 장점이 있고 목적에 맞는 개량체를 설계 형상대로 지중에 조성할 수 있다. 또한 기존 고압분사공법과 달리 평균 39.23MPa 이상의 고압분류수를 분사시켜 지반을 절삭하므로 복잡한 지층이나 지층의 불균일성에 좌우되지 않고 거의 모든 지반을 대상으로 적용할 수 있으며, 개량체 강도가 비교적 커서 지반보강효과가 크고 차수성이 좋게 평가되고 더 나아가 개량체의 두께를 20~100cm 범위에서 조정 가능함으로 개량폭 선택의 다양성이 있어 기존에 문제 되었던 경제성을 개선하고 설계와 시공의 효율성을 높이는 것이 가능할 것으로 기대할 수 있다(Gwak and Baek, 2005). Fig. 1은 VvJet 그라우팅 공법의 프로세스를 도식화한 것이다.
본 연구에서는 사각제트그라우팅 공법 중 VvJet 공법의 현장 적용성 평가를 위해 기존 지반분야에서 적용하고 있는 Shin et al.(2005)가 제시한 사각제트그라우팅 표준사양과 도로설계편람(제7편 지하차도)에 제시된 기준 및 성능 수준을 조사하여 Table 1에 정리하였다.
Table 1에서 알 수 있는 바와 같이, 사질토 부분의 경우 일축압축강도와 투수계수의 최대 성능은 15MPa와 10-5~ 10-7cm/s로 나타났다. 즉, VvJet 공법이 15MPa 보다 높은 강도와 10-5~10-7cm/s 사이값의 투수계수를 확보하면 차수성능에 문제가 없고 안정성을 충분히 만족하여 현장 시공 시 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Table 1.
Standards and performance related to SQJ
| Category | Performance | Reference |
| Uniaxial Compressive Strength (UCS, MPa) |
Sandy soil : 5~15 Clay soil : ≤ 5 | Road Design Manual (2012) |
| Sandy soil : 3~10 | Shin et al.(2005) | |
| Permeability coefficient (cm/s) | 10-5~10-7 | Road Design Manual (2012) |
3. VvJet 현장 시험 시공 및 적용성 평가
VvJet 공법을 통해 형성된 개량체의 물리적 특성 평가를 위해 경기도 화성시 00 현장에서 시험 시공을 진행하였다. Fig. 2는 해당 현장에서 실시한 시추조사 결과를 나타낸다. 시추조사 결과 시공구간의 지층구성 및 주요 특성은 다음과 같다. 지표면에서 깊이 2.3m까지 매립층이 분포하며, 자갈이 포함된 실트질 모래로 구성되었다. N치은 6~7로, 느슨한 상태를 보였다. 또한 깊이 2.3~10m까지는 퇴적층이 분포하며, 실트질 점토로 구성되었다. 이 구간의 N치은 1로 매우 연약한 특성을 보였다. 시추작업 종료 후 케이싱을 제거한 뒤, 공내 지하수위를 측정하였다. 측정결과, 공내 지하수위는 G.L(-) 2.1m로, 퇴적층에 분포하고 있음이 확인되었다. 이러한 결과는 Fig. 2에 정리하였다. 또한 현장 심도 1~10m 구간에서 심도별(1m)로 시료를 채취하여 애터버그 시험과 체분석 시험을 통해 시료의 공학적 특성을 평가하였다. 1~2m의 시료는 체분석 시험으로 수행하였고, 3~10m의 시료는 No. 200체 통과율이 50%보다 높아 함수비를 이용한 애터버그 한계 시험으로 진행하였다. 그 결과, 1~2m 시료는 입자의 크기가 고르지 않은 상태의 모래인 SP로 분류되었으며, 3~10m 시료는 미세한 실트와 점토성분이 포함된 CL로 분류되었다.
3.1 현장 시험 개요
전체적인 현장 시험시공 흐름도는 Fig. 3에 나타내었으며 VvJet의 상세 시공 순서는 Fig. 1에서 보인 바와 같이, 먼저 플렌트를 설치 후 기계기구를 측량점 정위치에 세팅하고 전용기를 소정의 위치에 설치한 뒤 수평 분사시험 이후 소정의 심도까지 수직진동 천공한다. 다음으로 분사장치를 작동하고 시멘트 페이스트를 고압으로 분사한 후 고압 분사와 동시에 수직진동을 하면서 인발을 시작한다. 시공이 완료되면 다음 시공위치로 이동 후 반복작업을 시행한다.
현장 시험시공 시 투입된 주요 장비는 Fig. 4와 같다. 시공 시 분사장치 노즐의 직경은 2.5mm로 설계하였으며, 노즐 사이의 간격은 200mm이며, 좌우 2개씩 4개의 노즐이 설치되었다. 고압펌프는 MP-7(메탁스 고압 펌프 모델, 최대압력 750bar)을 적용하였으며, 수직진동형 그라우팅 시스템을 위해서는 바이브로 해머가 적용되었다. 앞선 지반조사를 바탕으로 사질토 지반에서의 사용된 시공 제원표는 Table 2와 같다.
Table 2.
Construction specifications table
| Category | Specifications |
| Pull-out time | 180 ~ 300s/m |
| Injection pressure | 29.42~39.23 ± 9.81MPa |
| Discharge volume | 0.003~0.0035 ± 1.67×10-4m³/s |
| Amount of cement | 991~1,051kg/m |
3.2 시험 결과 및 적용성 평가
앞선 지반조사와 장비 및 시공 조건을 기반으로 Fig. 5에 보이는 바와 같이 현장 시험 시공을 수행하였다. 현장 시험 시공 결과 형성된 사각 벽체형 개량의 두께는 약 0.64m, 심도는 6.8m이며, 길이는 4.4m로, 한국SQJ공법협의회 조성벽 두께 기준을 만족하는 것을 확인하였다. 그 외 시공 결과는 Fig. 6과 같고, 이는 한국인정공인기구(Korea Laboratory Accreditation Scheme, KOLAS) 기관이 인정한 한국건설생활환경시험연구원(Korea Conformity Laboratories, KCL)의 시험결과이다.
사질토 지반에서 개량체의 일축 압축 강도는 한국표준협회 KS F 2314 : 흙의 일축 압축 시험방법을 따랐으며 시험 결과는 15.9MPa로 국내외 수준의 50% 이상 상회하는 것으로 나타났다. 투수계수는 1.23×10-7cm/s이며, 이는 기존 제품 수준의 투수계수인 10-5~10-7cm/s 사이로 확인되어 차수성능에 문제가 없다고 평가되었다. 분사거리는 4.4m로 국내외 기술 수준을 상회하였고, 분사 압력 또한 40.6MPa로 기존 장비와 동등 이상의 성능 확보되는 것으로 확인되어 VvJet 공법은 그라우팅 공법으로 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.
3.3 시험 결과 분석
현장 시험 시공에서 형성된 벽체의 중심부에서 Fig. 7과 같이 코어를 획득하여 수치해석에 필요한 물성치 값인 탄성계수는 Bang et al.(2013)에서 사용된 방법인 양단자유단 공진주시험(Free-Free Resonant Column test, FFRC)을 수행하여 도출하였다. FFRC는 시편의 양 끝이 고정되지 않은 상태에서 진동을 가하여 공진주파수를 확인하고, 이를 통해 시편 내에서의 파동 전파 속도를 산출하는 실험방법이다. 탄성계수는 FFRC을 통해 획득한 주파수 데이터를 FFT(Fast Fourier Transform) 해석으로 산출할 수 있다. 계산된 공진주파수와 탄성계수 값은 Table 3에 정리하였고, 벽체코어의 탄성계수는 3.17GPa로 확인되었다.
Table 3.
Value obtained from FFRC (site) (28days)
|
Frequency (Hz) |
Elastic wave velocity (m/s) |
Elastic modulus (GPa) |
| 5385.41 | 1292.50 | 3.17 |
실제 그라우트 시공에서는 그라우트가 완전히 치환되는 이상적인 상황보다 지반 토사가 일부 섞여 고결체를 형성하는 경우가 많다. 따라서 실내시험에서는 이를 모사하기 위해 시험 시공 현장의 지반을 고려하여 Table 4와 같이 사질토 중량비를 15%, 30%, 45%로 늘려가며 혼합된 공시체를 제작하였다. 사질토 중량비에 따라 제작된 공시체를 Fig. 8과 같이 일축압축강도, 양단자유단 공진주시험을 수행하여 그라우트 개량체의 물리적 특성을 분석하였다. 분석 결과는 앞서 도출된 현장 시험 결과와 비교하여 Fig. 9, Fig. 10과 같이 그래프로 표현하였다.
Table 4.
Test specimen mixing ratio
| Case | Soil weight ratio | Water | Cement | Soil |
| Case1 | 15% | 170g | 170g | 60g |
| Case2 | 30% | 140g | 140g | 120g |
| Case3 | 45% | 110g | 110g | 180g |
Fig. 9, Fig. 10에서 보인 바와 같이 사질토 함량 증가에 따라 탄성계수와 압축강도가 감소하는 것을 도출하였고, 사질토 함량 증가가 공시체의 강도를 약화시키는 주요 요인으로 작용했음을 파악하였다. 이는 Islam et al.(2017)의 연구에서도 확인되었으며, 사질토 비율이 높아질수록 흙의 점착력이 감소하는 경향이 있어 전체적인 강도 저하로 이어질 수 있다. 또한 사질토의 투수성이 크며 다짐성이 좋아 침하되기 쉽다는 공학적 특성이 강도 저하의 원인이 될 수도 있다.
실내시험에서 제작된 공시체는 약 13MPa의 일축압축강도를 보인 반면, 현장 벽체 코어는 약 15.9 MPa로 높은 강도를 나타냈고, 탄성계수는 약 8.7GPa의 값을 보였으나, 현장 코어는 약 3.17GPa로 크게 낮아졌다. 이는 공시체 제작 과정에서의 함수비, 다짐 상태와 현장 조건에서 발생하는 시공 불균질성, 재료 분산, 및 양생 환경 차이에 기인한 것으로 판단된다.
4. 수치해석
실내시험과 현장 시험 시공을 통해 그라우트 개량체와 벽체의 물리적 특성에 대해 고찰하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 지반의 특성(N치)에 따라 굴착허용깊이를 산정하고 벽체의 안정성을 검토하기 위해여 FLAC 3D(Itasca, 2019)을 활용하여 수치해석을 수행하였다
4.1 N치별 벽체 최소 근입깊이 산정
수치해석 모델링에 앞서 벽체의 안정성을 확보하기 위해서는 벽체의 최소근입깊이를 정확히 산정하는 것이 필수적이다. 국토교통부 가설 흙막이 설계기준 KDS 21 30 00에 따르면 벽체의 근입깊이는 안정성 검토 시 안전율이 1.2 이상이 되어야 한다. 이를 기반으로 지반의 주동토압과 수동토압의 모멘트 비를 계산하여 안전율 1.2를 만족하는 최소근입깊이을 산출하였다. 이를 통해 지반의 물성치와 근입깊이를 제외한 벽체의 총길이를 입력하면, 자동으로 최소근입깊이를 산정할 수 있다.
4.2 수치해석 모델링
지반은 Mohr-Coulmub 모델을 사용하여 모델링을 진행하였다. 지반 물성치는 지반의 N치별 물성치를 도출하기 위해 Gang et al.(2018)이 제안한 국내 지반 조건을 반영한 탄성계수 경험식 Es=10.5N(kgf/cm2)과 내부마찰각 경험식 ∅=0.08N+25을 사용하였으며, 도로교시방서(KSCE Journal of Civil Engineering, 1996)에 제시된 단위중량을 사용하였다. 그 결과 값은 Table 5에 정리하였다.
Table 5.
Elastic modulus estimated by empirical formula
| N value | Kang (2018) | ||
| Unit weight (kN/m3) | Friction angle, (deg) | Elastic modulus, (MPa) | |
| 10 | 17 | 25.80 | 10.30 |
| 20 | 18 | 26.60 | 20.59 |
| 30 | 19 | 27.40 | 30.89 |
| 40 | 19 | 28.20 | 41.19 |
| 50 | 20 | 29.0 | 51.49 |
4.1절을 통해 선정된 최소 근입깊이를 바탕으로 굴착 심도별 최적 벽체 두께를 산정하기 위해 Fig. 11과 같이 해석 모델링을 구축하였고 이를 도식화하였다. 수치해석은 굴착 깊이 5m를 총 10단계로 나누어 0.5m 별로 진행하였고, 벽체의 물리적 특성과 구조적 거동을 반영할 수 있는 수치해석 요소인 Liner를 사용하여 단일지반 조건에서 별도의 지보 공법 없이 자립식 벽체를 구현하였다. 경계조건과 범위를 각각 전면 굴착부 10m, 굴착부 후면은 전면굴착부의 3배인 30m로 설정하였으며, 저면부는 굴착깊이의 5배 이상인 30m로 경계 범위를 설정하였다. 수직면에 대해서 수평방향 변위를 구속하였으며, 수평면에 대해서는 수직 및 수평방향 변위를 구속하여 모델링하였다.
벽체로 모델링된 물성치는 Table 6에 정리하였다. 일반적인 콘크리트 흙막이벽은 현장에서 20~35 GPa의 탄성계수를 가지는 반면, 본 연구에서 현장 시험 시공을 통해 산출된 그라우트 흙막이 벽체의 탄성계수는 3.17GPa로 비교적 낮음을 알 수 있다. 이는 본 연구에서 사용된 그라우트는 현장 시공 시 사질토와 혼합된 상태로 고결체를 형성하였으며, 이는 일반 콘크리트보다 낮은 밀도와 강도를 가진다. 이러한 물성 차이는 탄성계수 감소에 영향을 미쳤을 가능성이 크다.
Table 6.
Wall properties
| Wall properties | Self-supported wall |
| (Elastic modulus, GPa) | 3.17 |
| 𝜈 (Poisson’s ratio) | 0.25 |
| 𝛾 (Density, kN/m3) | 18.9 |
| D (Thickness, m) | 0.3~0.8 |
4.3 수치해석 결과
4.1절과 4.2절을 통해 선정된 최소 근입깊이와 모델링을 바탕으로 Fig. 12와 같이 수치해석을 수행하였다. 최대 허용변위량, 허용 가능 굴착 깊이를 산정하고 이를 바탕으로 최대 허용 변위량과 허용 가능 굴착 깊이를 만족하는 굴착 심도별 최적 벽체 두께를 도출하고 평가하였다. 모든 계측 위치는 모델 최상단 부분에서 수행하였다.
4.3.1 벽체의 최대 허용 변위량 산정
지반 계측 기준 KCS 11 10 15에 명시된 시공 중 허용변위 기준은 Table 7과 같고 이를 참고하여, 본 연구에서는 최대 굴착 깊이 5m를 기준으로 흙막이 벽체의 최대 허용 변위량를 산정하였다. 이를 통해 두께별, 굴착심도별 벽체 최대허용변위량을 도출하였다.
Table 7.
Allowable displacement standard by KCS 11 10 15
Table 7을 기준으로 최대 허용 변위량을 산정하게 된다면, 벽체 두께가 0.3~0.59m일 때와 0.6~0.8m 일 때 굴착 심도에 따른 허용 변위량의 차이는 Fig. 13과 같다. 이 차이는 굴착 심도가 깊어질수록 많이 나게 되며, 벽체 두께가 0.3m, 0.8m 일 때와 0.59m, 0.6m일 때 벽체 허용 변위량 차이는 같다. 즉, 벽체 두께가 0.59m에서 0.6m로 1cm만 증가할 경우, 허용 변위 값이 불연속적으로 변화하는 문제점을 내포하고 있다. 다시 말해 벽체 두께가 미세하게 증가함에도 불구하고 허용 변위가 급격히 변할 수 있어 구조적 설계 측면에서 비합리적인 결과를 초래할 가능성이 존재한다. 따라서 본 연구에는 벽체 두께가 0.3~0.8m 범위에 해당하는 경우, 보다 합리적인 허용 변위 값을 도출하기 위해 선형 보간법(linear interpolation)을 적용하였다. 이를 통해 벽체 두께의 연속적인 변화에 따른 허용 변위를 정량적으로 산출할 수 있으며, 구조적 안전성을 보다 정밀하게 확보할 수 있다.
4.3.2 N치별 허용 가능 굴착 깊이 및 최적 벽체 두께 산정
허용 변위량을 충족하는 허용 굴착 깊이는 지반의 N치가 10, 20, 30, 40, 50일 경우, 벽체 두께에 따라 산정하였고, 결과는 Table 8에 정리하였다. 앞서 산정한 허용 가능 굴착 깊이를 기반으로 N치별 굴착 심도에 따른 최적 벽체 두께를 산정하였다(Fig. 14). 예를 들어 N치가 30이고 목표 굴착 심도가 4.1m일 때 최적의 벽체 두께는 50cm임을 확인할 수 있다.
5. 결 론
본 연구는 경기도 화성시 00 현장에서 수직진동 제트 그라우팅 공법(Vertical vibrating Jet Grout, 이하 VvJet 그라우팅)에 의한 시험시공을 수행하여 시공 가능성을 평가하였고, 그라우트 벽체의 물리적 특성을 파악하기 위해 실내시험 및 수치해석을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. 현장 시험 시공 결과, 형성된 벽체의 일축 압축 강도는 15.9Mpa로 국내외 수준의 50% 이상 상회하는 것으로 나타났다. 투수계수는 1.23×10-7cm/s로 기존 제품 수준의 투수계수인 10-5~10-7cm/s 사이 값으로 확인되어 차수성능에 문제가 없다고 평가되었다. 분사거리는 4.4m로 국내외 기술 수준을 상회하는 목표를 달성하였고, 분사 압력 또한 40.6Mpa로 기존 장비와 동등 이상의 성능 확보되는 것으로 확인되어 그라우팅 공법으로 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다. 또한 실내시험을 통해 사질토 함량 증가에 따라 그라우트의 탄성계수와 압축강도가 감소하는 것을 도출하였다.
2. 수치해석 결과, N치가 10인 경우, 산정된 허용 변위에 따라 벽체 두께가 증가할수록 허용 굴착 깊이는 감소하는 경향을 보였다. 이는 지반의 강도가 비교적 많이 약하기 때문에, 과도한 벽체 두께 증가는 오히려 지반의 변형을 효과적으로 막기 어려워지고, 결과적으로 굴착 가능 깊이도 제한되기 때문이다. 반면, N치가 20 이상인 지반에서는 지반 자체가 충분한 지지력을 확보할 수 있어, 벽체 두께가 두꺼워질수록 허용 굴착 깊이가 증가하는 양상을 나타냈다. 특히, N치가 50인 경우에는 5m 이상의 굴착이 가능하다. 이처럼 단단한 지반에서는 벽체가 두꺼워질수록 변형이 최소화되며, 굴착 안정성을 높이는 효과가 더욱 뚜렷해진다. 즉, 지반이 약할수록 보수적인 설계가 필요하며, 지반이 강할수록 벽체 두께 증가가 굴착 깊이 확보에 기여하는 효과가 증대되는 것으로 분석된다.
본 연구는 VvJet 공법을 이용해 형성된 자립식 흙막이 벽체의 물리적 특성을 평가하였고, 실내시험과 현장 시험 시공을 기반으로 진행된 수치해석을 통해 허용변위량을 만족하는 허용 굴착 깊이와 최적 벽체 두께를 산정하였다. 이를 통해 본 논문은 VvJet 공법 시공 시 영향인자 선정과 설계기준 및 시공가이드라인 제시에 기반이 될 것으로 기대된다.
본 논문은 VvJet 공법을 이용한 자립식 흙막이 벽체의 거동에 대한 초기 연구로서 몇 가지 추후 연구의 필요성이 존재한다. 현재 특정 지반 조건(사질토 및 실트질 점토)에서의 시공 가능성을 평가하였으나 추후 연구를 통해 다양한 지반 조건에서의 현장 적용 가능성 평가를 진행하고자 한다. 수치해석 또한 사질토 지반에서만 수행되어 점성토 또는 혼합토 지반에서의 벽체거동을 평가하는 추가 연구를 제안한다.
