CSM - 커터식 토사혼합공법

커터 토양 혼합(CSM)은 심층 기초 공학에서 사용되는 심층 제트 그라우팅 기술로, 고압 제트 절단과 시멘트 혼합을 동시에 수행하여 처리된 토양의 현장 혼합 기둥을 생성합니다. 이 기술은 기존 제트 그라우팅의 고급 변형으로, 침식성 토양 절단 후 즉각적인 시멘트-토양 통합이라는 이중 단계 프로세스가 특징입니다. CSM은 전통적인 굴착이 비현실적이거나 환경적으로 금지된 경우에 불투수성 지반벽, 수직 차수 커튼 및 안정화된 기초 지지 요소를 구축하는 데 중요한 역할을 합니다. CSM의 주요 응용 분야는 수직 투수성 감소가 필수적인 오염된 부지 및 수원 보호 프로젝트에서 다이어프램 벽 건설 시 방수 장벽을 생성하는 것입니다. CSM 기둥은 혼합 현장(MIP) 유지벽, 세컨트 파일 벽 및 슬러리 벽 시스템의 주요 구성 요소로 기능하여 구조적 통합 및 수리적 연속성을 제공합니다. 차수 커튼 응용에서 CSM은 댐 아래, 위험한 폐기물 격리 시스템 아래 및 깊은 굴착의 배수 작업에서 침투 제어를 효과적으로 해결합니다. 이 기술은 역사적인 구조물 근처나 인구 밀집 지역과 같이 진동 없는 건설이 필수적인 민감한 인프라 주변의 토양 안정화에도 유용합니다. 작동 방법론은 수직 침투와 연속 회전 및 다방향 제팅을 결합합니다. 드릴링 도구는 고압 제트 노즐을 사용하여 설계 깊이까지 내려가며, 일반적으로 30-60 MPa에서 작동하여 현장 토양을 절단하고 분해합니다. 동시에, 시멘트-물 슬러리가 통합된 노즐을 통해 주입되어 느슨해진 토양 매트릭스와 혼합됩니다. 도구는 회전 및 주입 압력을 유지하면서 수직으로 철수하여 균일하게 안정화된 기둥을 생성합니다. 인접 기둥 간의 겹침은 일반적으로 토양 조건에 따라 10-30%로 설정되어 10cm를 초과하는 최소한의 간격으로 연속 장벽의 연속성을 보장합니다. 사용 가능한 장비 구성에는 입자 및 미세 입자 토양에서 최대 40미터 깊이에 적합한 단일 축 CSM 기계와 복잡한 기하학적 구조에서 정밀한 기둥 배치를 가능하게 하는 고급 다축 시스템이 포함됩니다. 장비 선택은 최대 깊이 요구 사항, 토양 층서(특히 점토, 실트, 모래 또는 혼합 층의 존재), 필요한 기둥 직경(일반적으로 0.60에서 1.20미터), 처리 깊이 프로파일, 사용 가능한 동원 공간 및 전원 공급 용량에 따라 달라집니다. 주입 압력 용량, 슬러리 전달 속도 및 회전 속도는 중요한 성능 매개변수입니다. CSM 시스템의 선택 기준에는 부지 수리 지질(수위 깊이, 투수성 요구 사항), 토양 조성 분석(점토 함량이 혼합 효율성에 미치는 영향), 구조 하중 요구 사항, 투수성에 대한 규제 요구 사항(일반적으로 장벽 응용을 위한 ≤10⁻⁶ cm/s), 오염 프로파일 평가 및 시멘트-토양 호환성이 포함됩니다. 프로젝트별 요소에는 지반 개선 일정, 장비 접근성 제약, 진동 한계 및 허용 가능한 침하 허용치가 포함됩니다. CSM 설계 및 실행은 EN 14679(특수 지반 공사 실행: 제트 그라우팅), ISO 6934(드릴링 유체 및 머드 공학), DIN 4128(심층 기초 작업: 방법 및 실행) 규정을 준수합니다. 검증 프로토콜은 일반적으로 EN 14731에 따른 투수성 테스트와 28일 후 비관통 압축 강도(UCS) 테스트를 통한 재료 강도 확인을 요구하며, 응용에 따라 최소 2-5 MPa의 값을 목표로 합니다. 품질 보증에는 지속적인 그라우트 주입 모니터링, 기둥 겹침 문서화 및 지반 조사에 의한 건설 후 검증이 포함됩니다.