본 연구의 목적은 신뢰도해석에 근거한 말뚝의 여러가지 지지력 예측방법들의 안전율을 제시하는데 있다. 각 지지력 결정방법들은 여러가지 불착실성을 포함하고 있으며, 이러한 오차를 고려하기 위해 말뚝재하시험에 의해 측정된 지지력과 예측된 지지력과의 비를 분포함수로 표현할 수 있다. 이 분포함수를 이용하여 파괴확률이 10-3이하가 될 수 있는 말뚝지지력의 안전율을 산정할 수 있다. Bayes' 이론의 적용은 정역학적 지지력 공식을 Prior Distribution으로 가정하고 동역학적 지지력 공식 및 WEAP, PDA를 이용해 산정된 지지력의 분포를 Likelihood Distribution으로 가정하여 적용함으로써 많은 불확실성을 줄일 수 있게 된다. 본 연구결과에서 보면 동역학적 지지력 공식의 안전율은 대략 7.4 정도로 S.P.T.를 이용해 산정된 지지력과 함께 불확실성이 크며, 파동방정식을 이용한 지지력 결정방법인 PDA에 의해 산정된 지지력의 안전율은 약 2.7정도로 가장 신뢰도가 높음을 알 수 있다. 또한 Bayes' 이론을 적용하여 본 결과 안전율을 줄일 수 있었으며 말뚝의 지지력 산정시 이의 응용은 최적설계의 관점에서 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.

다주기 Ko-재하/제하 시에 수평응력의 변화특성을 관찰하기 위하여 7종류의 시험모형을 선 정하였고, Ko조건을 크게 만족할 수 있도록 특별히 고안한압밀링 형태의 Ko-시험기를 제작하여 실내 건조된 모래에 대하여 실험을 수행하였다. 시험모형은 동일한 재하/제하 응력의 반복, 최대선행응력을 초과하는 반복 재하/제하, 그리고 최대선행 연직응력 내의 반복 재하/제하 Ko시험으로 구분된다. 실험결과에서 다주기 이력모형도 역시 기존의 단주기 이력모형을 확대하여 사용할 수 있음을 보였다. 여기서, 제하시의 지수 (a 및 a*)와 재재하 시의 계수(mr 및 mr*)는 응력이력의 형태, 반복회수 및 상대밀도에 따라 주로 지배되었다.

자연상태의 점성토는 Ko상태로 존재하며 하중재하시 주웅력방향에 따라 다르게 거동하는 이방적 특성을 갖는다. 그러나 실험실에서 점성토의 강도특성을 파악하기 위하여 실시하고 있는 실험은 실용성과 간편성 때문에 등방압밀 삼축시험이 보편적으로 사용되고 있다. 이 연구에서는 정규압밀점성토의 이방적 특성과 압밀방법에 따른 전단특성을 고찰하기 위하여 토괴의 형태로 채취한 불교란 점성토를 등방압밀 또는 Ko압밀시켜 정규압밀상태에 도달하게 한 후 비배수삼축압축과 신장시험을 실시하였다. 시험결과 주응력방향에 따른 강도의 이방성을 작인하였다. 등방압 밀은 압밀시 시료에 가해지는 Ko상태보다 높은 평균주응력과 흙의 이방적 구조의 파괴때문에 비 배수강도를 과대평가하며 이방성이 감소하고 응력-변형률과 발생 과잉간극수압이 영향을 받음을 알 수 있었으며, 과압밀점성토의 경우 과압밀비를 감소시킨다. 또한 내부마찰각은 신장시험이 압축시험보다 큰 값을 나타내지만 파괴시의 응력상태를 이용하여 회귀분석한 결과에 따르면 신장시 점착력과 함께 나타나는 내부마찰각은 압축시험과 거의 같은 값을 가짐을 알 수 있었다.

1985년 국내에 처음으로 TBM(tunnel boring machine) 공법이 도입된 이래, 최근 그 사용이 급격히 증가하여 전세계 TBM 보유율의 27%를 차지하게 되었으며 상당한 시공실적도 가지게 되었다. 그러나 TBM 공법에 의한 많은 시공실적에도 불구하고 TBM의 굴착효율을 증진시키기 위한 연구는 미흡한 편이다. TBM 공법의 굴착효율에 영향을 미치는 인자로는 기계적 요인, 지반공학적 요인과 현장운영 상의 요인을 들 수가 있다. 이때까지의 굴착효율을 높이기 위한 연구는 주로 기계적 요인의 개선방안에 대해서 중점적으로 다루이져 왔지만 지반공학적 요인도 매우 중요하며 암반이 갖고 있는 물리적 특성에 따라서 사전에 TBM 공법의 적용여부를 판단할 수 있으며, 또한 현장 암반조건에 적합한 TBM 종류를 선택할 수도 있다. 본 논문의 목적은 실제 TBM 공법 적용 현장에서 얻어진 암반에 대한 자료와 제반 TBM 굴착작업과의 관계를 분석하고, 암반조건에 따른 TBM 굴착효과를 구명하고자 하였다.

최근 도심지에서 건물 및 지하철 건설시 보다 효율적인 지하공간을 활용하기 위하여 깊은 굴착이 많이 실시되고 있다. 이와 같은 지하굴착공사에 있어서 앵커지지 굴착공법은 넘은 작업공간을 확보할 수 있는 이점이 있으므로 많이 사용되고 있다. 본 논문의 목적은 27개 사례현장으로부터 얻은 현장계측결과를 토대로 앵커지지 흙막이벽에 작용하는 측방토압산정식을 마련하는데 있다. 앵커축력은 흙막이벽을 지지하기 위해 앵커두부에 부착된 하중계로 측정하였으며 흙막이벽의 수평변위는 홀막이벽 배면에 설치된 경사계로 측정하였다. 앵커축력 및 흙막이벽 수평변위로 부터 산정된 앵커지지 홀막이벽에 작용하는 측방토압은 사다리들 분포를 나타내고 있었다. 이와 같은 측정토압과 여러 경험식으로 주어진 경험토압사이에는 약간의 차이가 있었다. 따라서 앵커지지 흙막이벽에 작용하는 측방토압은 종래 사용되고 있는 경험식에 약간의 수정을 가한 후 사용함이 바람직하다.

본 연구에서는 Wright 등이 제안한 산사태 억지벽체공법에, nailing system을 추가한 새로운 형태의 사면보강공법을 제시하였다. 이를 위해, nail로 보강된 콘크리트판넬에 작용하는 토압산 정법의 제시 및 억지말뚝 해석법의 정림 등이 이루어 졌다. 또한 제시된 토압산정법을 토대로, nail의 효율적인 배치형태 및 설치각도 등에 대한 분석과, 콘크리트판넬 및 억지말뚝으로 구성된 억지벽체의 최적설치위치에 관한 분석이 수행되었다. 이외에도 설계예를 통해, Wright 등의 제안방법과의 비교, 억지말뚝 상호간섭작용의 영향검토 등이 수행되었다.

동적하중을 받는 지반-구조물 시스템의 설계를 위해 전단탄성계수와 감쇠비로 표현되는 지반의 변형특성의 결정은 매우 중요하다. 본 논문에서는 공진주/비틂전단시험기를 이용하여 저변형률 및 중간 변형률하에서 건조사질토의 변형특성을 연구하였다. 동적시험인 공진주시험과 반복시험인 비틀전단시험을 동일한 공시 체를 이용하여 실시하였다. 진동측정시스템을 개량하여 응력 -변형관계가 하중반복회수와 전단변형률의 크기에 영향을 받지않는 선형영역을 찾았으며 이 영역에서 이력감쇠가 존재함을 나타내었다. 반복한계변형률 이상에서는 하중반복회수에 따라 전단탄성계수는 증가하고 감쇠비는 감소하였다. 사질토의 전단탄성계수와 감쇠비는 진동주파수에 영향을 받지 않으며 의사정적시험인 비틈전단시험에서 변형특성과 동적시험인 공진주 시험에서 얻은 값은 비교시 하중반복회수의 영향을 고려하면 동일하다. 그러므로 공진주l비틀전단시 험을 통해 얻은 변형특성은 지반-구조물시스템의 동적해석은 물론 정적해석에서도 적용할 수 있다.

점성토의 변형특성을 연구하기 위하여 공진주(RC)시험과 비틀전단(75)시험을 저변형률 및 중간 변형률하에서 실시하여 변형률의 크기,진동주파수,하중반복회수의 영향을 살펴보았다. 소 성지수가 이들의 영향을 평가하는데 중요한 변수임을 알 수 있었다. 실험에 사용된 시료로는 불 교란 실트 및 점토와 실험실에서 다져진 노상토를 사용하였다. 선형한계변형률이하에서 전단탄 성계수는 하중반복회수와 변형률의 크기에 영향을 받지 않았으며, RC시험에서 얻은 최소감소비가 1.1%에서 1.7%영역에서 존재하였다. 점성토의 선형한계변형률은 구속압과 소성지수에 따라 증가하였으며 사질토와 비교하여 넘은 선형영역을 보였다. 반복한계변형률이상의 변형률하에서는 전단탄성계수는 하중반복회수에 따라 감소하였지만 감쇠비는 영향을 받지 않았다. 진동주파수의 영향에 의해 RC시험에서 얻은 점성토의 전단탄성계수와 감쇠비는 RC시험결과보다 컸다. 전단탄성계수는 진동주파수의 대수증가에 따라 선형적으로 증가하였고 감쇠비의 경우 2Hz이하의 저주파수영역에서는 영향을 받지 않았다.