Optimum Design for Granular Compaction Group Piles Using the Genetic Algorithm

유전자 알고리즘을 이용한 조립토 다짐 군말뚝의 최적설계

Granular compaction piles increase the load bearing capacity of the soft ground and reduce the settlement of foundation built on the reinforced soil. The granular compaction group piles also accelerate the consolidation of the soft ground and prevent the liquefaction caused by earthquake using the granular materials such as sand, gravel, stone etc. However, this method is one of unuseful method in Korea. In the present study, the optimum locations of granular compaction group piles using genetic algorithm are proposed. The results were shown that the bearing capacity was increased in the case concentrated on the central part of the group piles. Also, the optimum design for total weight of granular compaction group piles was carried out in consideration of the economical efficiency and parametric studies were performed to examine the effects of parameters at the design of granular compaction group piles.

조립토 다짐말뚝 공법은 비교적 강성이 큰 쇄석, 자갈 및 모래 등과 같은 조립질 재료를 사용하여 원지반을 치환하여 보강하는 공법으로, 기초지반의 침하를 감소시키며, 연약지반의 지지력 증가 및 압밀배수를 촉진하고, 또한 지진에 의한 액상화의 방지에도 효과가 큰 공법으로 알려져 있으나, 국내에서는 아직 널리 사용되지 않고 있다. 본 연구에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 군형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 최적배치 기법을 제시하고자 한다. 분석결과, 조립토 말뚝의 배치가 중앙부에 집중될 때 조립토 군말뚝의 지지력은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 경제적인 측면을 고려하여 조립토 군말뚝의 총중량에 대한 최적설계를 수행하였으며, 조립토 군말뚝 설계변수의 변화가 최적설계에 미치는 영향을 알아보기 위해 parametric study를 수행하였다.